扩展系统功能——装饰模式(二)

12.2 装饰模式概述

装饰模式可以在不改变一个对象本身功能的基础上给对象增加额外的新行为,在现实生活中,这种情况也到处存在,例如一张照片,我们可以不改变照片本身,给它增加一个相框,使得它具有防潮的功能,而且用户可以根据需要给它增加不同类型的相框,甚至可以在一个小相框的外面再套一个大相框。

装饰模式是一种用于替代继承的技术,它通过一种无须定义子类的方式来给对象动态增加职责,使用对象之间的关联关系取代类之间的继承关系。在装饰模式中引入了装饰类,在装饰类中既可以调用待装饰的原有类的方法,还可以增加新的方法,以扩充原有类的功能。

装饰模式定义如下:

装饰模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象增加一些额外的职责,就增加对象功能来说,装饰模式比生成子类实现更为灵活。装饰模式是一种对象结构型模式。

在装饰模式中,为了让系统具有更好的灵活性和可扩展性,我们通常会定义一个抽象装饰类,而将具体的装饰类作为它的子类,装饰模式结构如图12-3所示:

图12-3 装饰模式结构图

在装饰模式结构图中包含如下几个角色:

● Component(抽象构件):它是具体构件和抽象装饰类的共同父类,声明了在具体构件中实现的业务方法,它的引入可以使客户端以一致的方式处理未被装饰的对象以及装饰之后的对象,实现客户端的透明操作。

● ConcreteComponent(具体构件):它是抽象构件类的子类,用于定义具体的构件对象,实现了在抽象构件中声明的方法,装饰器可以给它增加额外的职责(方法)。

● Decorator(抽象装饰类):它也是抽象构件类的子类,用于给具体构件增加职责,但是具体职责在其子类中实现。它维护一个指向抽象构件对象的引用,通过该引用可以调用装饰之前构件对象的方法,并通过其子类扩展该方法,以达到装饰的目的。

● ConcreteDecorator(具体装饰类):它是抽象装饰类的子类,负责向构件添加新的职责。每一个具体装饰类都定义了一些新的行为,它可以调用在抽象装饰类中定义的方法,并可以增加新的方法用以扩充对象的行为。

由于具体构件类和装饰类都实现了相同的抽象构件接口,因此装饰模式以对客户透明的方式动态地给一个对象附加上更多的责任,换言之,客户端并不会觉得对象在装饰前和装饰后有什么不同。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下,将对象的功能加以扩展。

装饰模式的核心在于抽象装饰类的设计,其典型代码如下所示:

class Decorator implements Component
{
       private Component component;  //维持一个对抽象构件对象的引用
       public Decorator(Component component)  //注入一个抽象构件类型的对象
       {
              this.component=component;
       }

       public void operation()
       {
              component.operation();  //调用原有业务方法
       }
}

在抽象装饰类Decorator中定义了一个Component类型的对象component,维持一个对抽象构件对象的引用,并可以通过构造方法或Setter方法将一个Component类型的对象注入进来,同时由于Decorator类实现了抽象构件Component接口,因此需要实现在其中声明的业务方法operation(),需要注意的是在Decorator中并未真正实现operation()方法,而只是调用原有component对象的operation()方法,它没有真正实施装饰,而是提供一个统一的接口,将具体装饰过程交给子类完成。

在Decorator的子类即具体装饰类中将继承operation()方法并根据需要进行扩展,典型的具体装饰类代码如下:

class ConcreteDecorator extends Decorator
{
       public ConcreteDecorator(Component  component)
       {
              super(component);
       }

       public void operation()
       {
              super.operation();  //调用原有业务方法
              addedBehavior();  //调用新增业务方法
       }

     //新增业务方法
       public  void addedBehavior()
       {    
         ……
}
}

在具体装饰类中可以调用到抽象装饰类的operation()方法,同时可以定义新的业务方法,如addedBehavior()。

由于在抽象装饰类Decorator中注入的是Component类型的对象,因此我们可以将一个具体构件对象注入其中,再通过具体装饰类来进行装饰;此外,我们还可以将一个已经装饰过的Decorator子类的对象再注入其中进行多次装饰,从而对原有功能的多次扩展。

思考

能否在装饰模式中找出两个独立变化的维度?试比较装饰模式和桥接模式的相同之处和不同之处?

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