装饰者模式(Decorator Pattern)

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1. 概述

装饰者模式 动态的 将责任附加到对象上。

若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的解决方案

2. 新的设计原则

类应当对扩展开放，对修改关闭

这乍看上去很矛盾，如何做到“既开放又关闭” 呢？

实际上，我们可以采用 组合 和 委托 来达到扩展的目的；

而 避免因为扩展而需要修改代码

Bug 总是在修改、新增代码时引入的；
如果能够尽量减少对代码的反复更改，那么就可以更有效的减少和避免 Bug

装饰者模式就很好的体现了 “开放——关闭” 原则。

3. 原理

使用不同的 装饰者对象 来对 主体对象 进行装饰；

通过 委托 来进行组合工作。

这里有一个很重要的地方就是，为什么能实现上面图示的 包装 和 方法委托

其使用到的技巧就是， 装饰者对象实际上也是主体对象，即它们有相同的超类。

如果不具备相同超类的话，最多只能做到一层包装，而无法做到动态的，多层包装。

注意，这里采用相同的超类，实际上只是为了做到 类型匹配，而装饰者并没有从超类中继承它的 行为。

继承的原罪在于， 在运行时，行为需要改变！ 如果行为从继承中得到，那么它在编译时就会被确定，也就是所谓的 与具体实现绑定。

但是，如果行为不从继承中得到，那么继承反而成了优点，因为继承可以实现多态，为我们的动态扩展提供合适的条件

4. 特点

  1. 装饰者和被装饰对象有 相同的超类型
  2. 可以使用一个或者 多个 装饰者来包装对象
  3. 由于有相同的超类型，所以在需要被装饰对象的场合时，可以使用装饰过后的对象来替代
  4. 装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前、之后，加上自己的行为，以达到特定的目的
  5. 对象可以在任何时候被装饰，可以在运行时，动态地、不限量地对对象进行装饰

5. UML 图解

可以看到，装饰者和主体对象有一个 共同的超类

同时， Decorator 和 Component 都是 抽象类

对于实际的装饰者，他们都包含了一个 Component 实例，这就是被其装饰的对象，通过多态来进行方法委托。

图中的 wrappedObject 需要从外部获得，一般来说，是通过 构造函数 传入的。

6. 例子图解

7. 真实的装饰者模式——Java IO

Java IO 库中大量使用了装饰者模式，这也就是为什么会出现如下的代码：

1
2
InputStream in =
    new BufferdInpuStream(new FileInputSteram());

可以看到 FileInputSteram 是被装饰的主体对象，而 BufferdInpuStream 是装饰对象。

8. 缺陷

装饰者对象的缺陷很明显，就是会 增加大量的小对象。

同时，由于装饰者模式是通过 层层委托 来实现扩展的；

所以，当装饰者需要改变的时候，就需要将改变应用到 所有的装饰者；

此时，当装饰者数量较多时，更改难度大。

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