JDK与设计模式：装饰模式

1、装饰模式
      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，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。
组成：
   1）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。
   2）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）。
   3）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。
  4）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，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。

类图：



  
  
      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。
代码：
  

abstract class Component{

abstract protected void operation();

}
class ConcreteComponent extends Component{
@Override
protected void operation() {
// TODO Auto-generated method stub
//具体组件类操作内容
}
}
abstract class Decorator  extends Component {
private Component component ;

public Decorator(Component conponent){
this.component = conponent;
}
@Override
protected void operation() {
// TODO Auto-generated method stub
component.operation();
}

}

class ConcreteDecorator extends Decorator{
public ConcreteDecorator(Component conponent) {
super(conponent);
// TODO Auto-generated constructor stub
}
@Override
protected void operation() {
// TODO Auto-generated method stub
super.operation();

addedFuncction();
}

private void addedFuncction(){
//附加的装饰性功能
}
}

适用场景：在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加新功能、新职责场景下适合适用装饰模式，除此之外，当遇到不能采用继承方式对系统进行扩展或者采用继承不利于系统扩展的情况下也适合使用装饰者模式。
总结： 装饰模式降低了系统的耦合度，可以动态增加或删除对象的职责，并使得需要装饰的具体构件类和具体装饰类可以独立变化，以便增加新的具体构件类和具体装饰类。对于扩展一个对象的功能，装饰模式比继承更加灵活性，不会导致类的个数急剧增加。

2、JDK中装饰者模式的应用
      在JDK中，装饰模式应用很广泛，在JavaIO中的输入流和输出流、javax.swing包中一些图形界面构件功能的增强等地方都运用了装饰模式。

      java IO包中基本基类InputStream，outputStream,Reader和Writer 以及InputStreamReader,outputStreamReader。InputStream和OutputStream处理8位字节流数据,
Reader和Writer处理16位的字符流数据。InputStream和Reader处理输入, OutputStream和Writer处理输出。各个体系内部用到的都是装饰者模式，而InputStream和InputStreamReader之间，outputStream和outputStreamReader之间用的是适配器模式 。

 InputStream的类关系 ：
class java.lang.Object 
| 
|—class java.io.InputStream //输入流，字节形式，为以下的基类 
| | 
| |——ByteArrayInputStream //从字节数组中读取 
| | 
| |——FileInputStream //从文件中读取数据 
| | 
| |—— FilterInputStream //过滤流的基类, 
| | | // 过滤可以了解为各种处理技术的形象称呼 
| | | 
| | |——BufferedInputStream //缓冲技术， 
| | | // 数据来自底层输入流 
| | | 
| | |——DataInputStream //可读java数据类型 
| | | 
| | | 
| | |——java.util.zip.GZIPInputStream 
| | | //不是java.io包中的流。压缩技术

       InputStream就是装饰者模式中的超类（Component），ByteArrayInputStream，FileInputStream相当于被装饰者（ConcreteComponent），这些类都提供了最基本的字节读取功能。 而另外一个和这两个类是同一级的类FilterInputStream即是装饰者（Decorator），BufferedInputStream，DataInputStream这些都是被装饰者装饰后形成的成品。 

参考资料：《大话设计模式》、《HeadFirst设计模式》