漫画设计模式：什么是 “装饰器模式” ？

 小灰 程序员小灰

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装饰器模式都包含哪些核心角色呢？

1. Component接口

在我们上面的例子中，Component接口相当于汽车接口，所有的被包装类、包装类，都继承于这个接口。

2. ConcreteComponent类

ConcreteComponent类是被包装的实现类。在例子中，奔驰汽车、宝马汽车、特斯拉汽车都属于这个角色。

3. Decorator抽象类

所有的包装类，都继承自Decorator抽象类，而Decorator类又实现了Component接口，这么做是为了实现多层嵌套包装。

4. ConcreteDecorator类

具体的包装类，用于扩充被包装类的功能，比如例子中的自动驾驶功能、飞行功能扩展。

这四大核心角色的关系是怎样的呢？我们可以用装饰器模式的UML类图来表达：

首先是汽车接口，也就是Component这个角色，里面定义了run这个行为：

public interface Car {
    void run();
}

接下来是各种汽车的实现类，也就是ConcreteComponent角色，不同的汽车对于run行为有着不同的实现：

public class BenzCar implements Car{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("奔驰开车了！");
    }
}

public class BmwCar implements Car{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("宝马开车了！");
    }
}

public class TeslaCar implements Car{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("特斯拉开车了！");
    }
}

下面是装饰器的抽象类，也就是Decorator角色，这个角色包含了被装饰的成员对象：

public class CarDecorator implements Car {

    protected Car decoratedCar;

    public CarDecorator(Car decoratedCar){
        this.decoratedCar = decoratedCar;
    }

    public void run(){
        decoratedCar.run();
    }
}

或许有人会觉得奇怪，为什么装饰器类也要实现Car接口呢？这正是装饰器模式的灵活之处。

继承自Car接口，可以让每一个装饰器本身也可以被更外层的装饰器所包装，包装的方式就是把Car对象作为参数，传入到外层装饰器的构造函数当中。

接下来是具体的装饰器实现类，也就是ConcreteDecorator角色。这些装饰器同样实现了run的行为，一方面会调用被包装对象的run方法，一方面会进行某些扩展操作（比如自动驾驶、飞行）：

public class AutoCarDecorator extends CarDecorator {

    public AutoCarDecorator(Car decoratedCar){
        super(decoratedCar);
    }

    @Override
    public void run(){
        decoratedCar.run();
        autoRun();
    }

    private void autoRun(){
        System.out.println("开启自动驾驶");
    }

}

public class FlyCarDecorator extends CarDecorator {

    public FlyCarDecorator(Car decoratedCar){
        super(decoratedCar);
    }

    @Override
    public void run(){
        decoratedCar.run();
        fly();
    }

    private void fly(){
        System.out.println("开启飞行汽车模式");
    }

}

最后，是我们的客户端类。客户端类负责创建被包装对象和装饰者，并决定如何进行包装和执行：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Car benzCar = new BenzCar();
        Car bmwCar = new BmwCar();
        Car teslaCar = new TeslaCar();
        //创建自动驾驶的奔驰汽车
        CarDecorator autoBenzCar = new AutoCarDecorator(benzCar);
        //创建飞行的、自动驾驶的宝马汽车
        CarDecorator flyAutoBmwCar = new FlyCarDecorator(new AutoCarDecorator(bmwCar));

        benzCar.run();
        bmwCar.run();
        teslaCar.run();
        autoBenzCar.run();
        flyAutoBmwCar.run();
    }
}

以输入流为例，为了满足不同输入场景，JDK设计了多种多样的输入流，包括ByteArrayInputStream、FileInputStream等等。

这些输入流都继承自共同的抽象类：InputStream。

与此同时，为了给这些输入流带来功能上的扩展，JDK设计了一个装饰器类，FilterInputStream。该类继承自InputStream，并且“组合”了InputStream成员对象。

从FilterInputStream类派生出了许多装饰器子类，包括BufferedInputStream，DataInputStream等等，分别提供了输入流缓冲，以及从输入流读取Java基本数据类型等额外功能。