深入理解Java設(shè)計(jì)模式之裝飾模式
一、前言
裝飾模式實(shí)際上是一直提倡的組合代替繼承的實(shí)踐方式,個(gè)人認(rèn)為要理解裝飾者模式首先需要理解為什么需要組合代替繼承,繼承又是為什么讓人深惡痛絕.
為什么建議使用組合代替繼承?
面向?qū)ο蟮奶匦杂欣^承與封裝,但兩者卻又有一點(diǎn)矛盾,繼承意味子類依賴了父類中的實(shí)現(xiàn),一旦父類中改變實(shí)現(xiàn)則會(huì)對(duì)子類造成影響,這是打破了封裝性的一種表現(xiàn). 而組合就是巧用封裝性來實(shí)現(xiàn)繼承功能的代碼復(fù)用.
二、什么是裝飾模式
1.定義:
裝飾器模式又名包裝(Wrapper)模式。裝飾器模式以對(duì)客戶端透明的方式拓展對(duì)象的功能,是繼承關(guān)系的一種替代方案。
2.意圖
動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。就增加功能來說,Decorator模式相比生成子類更為靈活。
3.別名
包裝器Wrapper
4.動(dòng)機(jī)
有時(shí)我們希望給某個(gè)對(duì)象而不是整個(gè)類添加一些功能。例如,一個(gè)圖形用戶界面工具箱允許你對(duì)任意一個(gè)用戶界面組件添加一些組件,例如邊框,或是一些行為,例如窗口滾動(dòng)等。
5.作用
在不修改原有的接口的情況下,讓類表現(xiàn)的更好。
6.問題
自然是繼承有一些問題
繼承會(huì)導(dǎo)致超類和子類之間存在強(qiáng)耦合性,當(dāng)超類改變時(shí),子類也會(huì)隨之改變;
超類的內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)于子類是可見的,繼承常常被認(rèn)為破壞了封裝性;
三、裝飾模式的結(jié)構(gòu)
在裝飾器模式中的角色有:
- 抽象構(gòu)件(
Component
)角色:給出一個(gè)抽象接口,已規(guī)范準(zhǔn)備接收附加責(zé)任的對(duì)象。 - 具體構(gòu)件(
ConcreteComponent
)角色:定義一個(gè)將要接收附加責(zé)任的類 - 裝飾(
Decorator
)角色:持有一個(gè)構(gòu)件(Component)對(duì)象的實(shí)例,并定義一個(gè)與抽象構(gòu)件接口一致的接口。 - 具體裝飾(
ConcreteDecorator
)角色:負(fù)責(zé)給構(gòu)件對(duì)象“貼上”附加的責(zé)任。
四、裝飾模式的使用場(chǎng)景
1.需要擴(kuò)展一個(gè)類的功能或給一個(gè)類增加附加責(zé)任。
2.需要?jiǎng)討B(tài)地給一個(gè)對(duì)象增加功能,這些功能可以再動(dòng)態(tài)地撤銷。
3.需要增加由一些基本功能的排列組合而產(chǎn)生的非常大量的功能
五、裝飾模式的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1.裝飾這模式和繼承的目的都是擴(kuò)展對(duì)象的功能,但裝飾者模式比繼承更靈活
2.通過使用不同的具體裝飾類以及這些類的排列組合,設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)造出很多不同行為的組合
3.裝飾者模式有很好地可擴(kuò)展性
缺點(diǎn):
裝飾者模式會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)中出現(xiàn)許多小對(duì)象,如果過度使用,會(huì)讓程序變的更復(fù)雜。并且更多的對(duì)象會(huì)是的差錯(cuò)變得困難,特別是這些對(duì)象看上去都很像。
六、裝飾模式的實(shí)現(xiàn)
/// <summary> /// 手機(jī)抽象類,即裝飾者模式中的抽象組件類 /// </summary> public abstract class Phone { public abstract void Print(); } /// <summary> /// 蘋果手機(jī),即裝飾著模式中的具體組件類 /// </summary> public class ApplePhone:Phone { /// <summary> /// 重寫基類方法 /// </summary> public override void Print() { Console.WriteLine("開始執(zhí)行具體的對(duì)象——蘋果手機(jī)"); } } /// <summary> /// 裝飾抽象類,要讓裝飾完全取代抽象組件,所以必須繼承自Photo /// </summary> public abstract class Decorator:Phone { private Phone phone; public Decorator(Phone p) { this.phone = p; } public override void Print() { if (phone != null) { phone.Print(); } } } /// <summary> /// 貼膜,即具體裝飾者 /// </summary> public class Sticker : Decorator { public Sticker(Phone p) : base(p) { } public override void Print() { base.Print(); // 添加新的行為 AddSticker(); } /// <summary> /// 新的行為方法 /// </summary> public void AddSticker() { Console.WriteLine("現(xiàn)在蘋果手機(jī)有貼膜了"); } } /// <summary> /// 手機(jī)掛件 /// </summary> public class Accessories : Decorator { public Accessories(Phone p) : base(p) { } public override void Print() { base.Print(); // 添加新的行為 AddAccessories(); } /// <summary> /// 新的行為方法 /// </summary> public void AddAccessories() { Console.WriteLine("現(xiàn)在蘋果手機(jī)有漂亮的掛件了"); } }
客戶端代碼
class Customer { static void Main(string[] args) { // 我買了個(gè)蘋果手機(jī) Phone phone = new ApplePhone(); // 現(xiàn)在想貼膜了 Decorator applePhoneWithSticker = new Sticker(phone); // 擴(kuò)展貼膜行為 applePhoneWithSticker.Print(); Console.WriteLine("----------------------\n"); // 現(xiàn)在我想有掛件了 Decorator applePhoneWithAccessories = new Accessories(phone); // 擴(kuò)展手機(jī)掛件行為 applePhoneWithAccessories.Print(); Console.WriteLine("----------------------\n"); // 現(xiàn)在我同時(shí)有貼膜和手機(jī)掛件了 Sticker sticker = new Sticker(phone); Accessories applePhoneWithAccessoriesAndSticker = new Accessories(sticker); applePhoneWithAccessoriesAndSticker.Print(); Console.ReadLine(); }
從上面的客戶端代碼可以看出,客戶端可以動(dòng)態(tài)地將手機(jī)配件增加到手機(jī)上,如果需要添加手機(jī)外殼時(shí),此時(shí)只需要添加一個(gè)繼承Decorator的手機(jī)外殼類,從而,裝飾模式擴(kuò)展性也非常好。
七、裝飾模式的.NET應(yīng)用
在.NET 類庫中也有裝飾者模式的實(shí)現(xiàn),該類就是System.IO.Stream
MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(new byte[] {95,96,97,98,99}); // 擴(kuò)展緩沖的功能 BufferedStream buffStream = new BufferedStream(memoryStream); // 添加加密的功能 CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream,new AesManaged().CreateEncryptor(),CryptoStreamMode.Write); // 添加壓縮功能 GZipStream gzipStream = new GZipStream(memoryStream, CompressionMode.Compress, true);
八、總結(jié)
裝飾者模式本質(zhì)上來說是AOP思想的一種實(shí)現(xiàn)方式,其持有被裝飾者,因此可以控制被裝飾者的行為從而達(dá)到了AOP的效果。
要點(diǎn):
1:繼承屬于擴(kuò)展形式一種,但不見的是達(dá)到彈性設(shè)計(jì)的最佳方式,組合優(yōu)于繼承。
2:應(yīng)該允許行為可以被拓展,而無需修改現(xiàn)有的代碼。
3:裝飾者模式意味著一群裝飾者類,這些類用來包裝具體組件。
4:裝飾者類反映出被裝飾組件類型。
5:可以使用無數(shù)個(gè)裝飾者包裝一個(gè)組件。
6:裝飾者會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)中出現(xiàn)許多小對(duì)象,如果過度使用,會(huì)讓程序變得很復(fù)雜。
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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