Java装饰类的设计思想

概述
JAVA23种设计模式之一，英文叫DecoratorPattern，又叫装饰者模式。装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。

装饰模式的特点
（1）装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就可以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。

（2）装饰对象包含一个真实对象的引用（reference）

（3）装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。

（4）装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时，不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中，通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。

适用性
以下情况使用Decorator模式

1. 需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责。

2. 需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销。

3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实。

4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

优点
1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。

2. 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，设计师可以创造出很多不同行为的组合。

缺点
1. 这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着更加多的复杂性。

2. 装饰模式会导致设计中出现许多小类，如果过度使用，会使程序变得很复杂。

3. 装饰模式是针对抽象组件（Component）类型编程。但是，如果你要针对具体组件编程时，就应该重新思考你的应用架构，以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口，增加新的公开的行为，实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。

设计原则
1. 多用组合，少用继承。

利用继承设计子类的行为，是在编译时静态决定的，而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而，如果能够利用组合的做法扩展对象的行为，就可以在运行时动态地进行扩展。

2. 类应设计的对扩展开放，对修改关闭。

 

 

java IO系统采用装饰器模式，用一些装饰类来装饰输入输出来，提供更强大的IO操作

FilterInputStream(FilterOutputStream)继承自InputStream(Outputstream)

常用装饰类(都继承自FilterInputStream)              功能

DataInputStream(DataOutputStream)                 读写基本类型即UTF

BufferedInputStream(BufferedOutputStream)      使用缓冲区

PrintStream继承自Outputstream，用于格式化输出到文本或控制台等

 

 

 

例如：MyReader//专门是用于读取数据的类，有以前的一些继承关系

         |--MyTextReader

                   |--MyBufferTextReader

         |--MyMediaReader

                   |--MyBufferMediaReader

         |--MyDataReader

                   |--MyBufferDataReader

根据继承，我们设计出如下的一种类

class MyBufferReader

{

         MyBufferReader(MyTextReadertext)

         {}

         MyBufferReader(MyMediaReadermeida)

         {}

}

如果我们仔细的思考，结合一些设计经验，可以发现上面这个类的扩展性很差

我们可以找到其参数的共同类型，可以提高可扩展性

class MyBufferReader extends MyReader

{

         privateMyReader r;

         MyBufferReader(MyReaderr)

         {}

}                 //

把MyBufferReader设计为MyReader的子类，由此我们就得到了以下的一些继承关系

MyReader//专门用于读取数据的类

         |--MyTextReader

         |--MyMediaReader

         |--MyDataReader

         |--MyBufferReader

 

注：装饰类因为增强已有对象，具备的功能和已有的是相同的，只不过提供了更强的功能。所以装饰类和被装饰类通常是都属于一个体系中的。