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title: 设计模式之装饰模式
date: 2015-01-15 15:41:00
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装饰模式 (Decorator) 是一种结构型设计模式,动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,Decorator 模式相比生成子类更为灵活。
Component : 定义一个对象接口,可以给这些对象动态地添加职责。
interface Component {
public void operation();
}
ConcreteComponent : 实现 Component 定义的接口。
class ConcreteComponent implements Component {
@Override
public void operation() {
System.out.println("初始行为");
}
}
Decorator : 装饰抽象类,继承了 Component, 从外类来扩展 Component 类的功能,但对于 Component 来说,是无需知道 Decorator 的存在的。
class Decorator implements Component {
// 持有一个 Component 对象,和 Component 形成聚合关系
protected Component component;
// 传入要进一步修饰的对象
public Decorator(Component component) {
this.component = component;
}
@Override
// 调用要修饰对象的原方法
public void operation() {
component.operation();
}
}
ConcreteDecorator : 具体的装饰对象,起到给 Component 添加职责的功能。
class ConcreteDecoratorA extends Decorator {
private String addedState = "新属性1";
public ConcreteDecoratorA(Component component) {
super(component);
}
public void operation() {
super.operation();
System.out.println("添加属性: " + addedState);
}
}
class ConcreteDecoratorB extends Decorator {
public ConcreteDecoratorB(Component component) {
super(component);
}
public void operation() {
super.operation();
AddedBehavior();
}
public void AddedBehavior() {
System.out.println("添加行为");
}
}
【客户端】
public class DecoratorPattern {
public static void main(String[] args) {
Component component = new ConcreteComponent();
component.operation();
System.out.println("======================================");
Decorator decoratorA = new ConcreteDecoratorA(component);
decoratorA.operation();
System.out.println("======================================");
Decorator decoratorB = new ConcreteDecoratorB(decoratorA);
decoratorB.operation();
}
}
【输出】
初始行为
======================================
初始行为
添加属性: 新属性1
======================================
初始行为
添加属性: 新属性1
添加行为
在本例中, 装饰模式能够对敏感数据进行压缩和加密, 从而将数据从使用数据的代码中独立出来。
程序使用一对装饰来封装数据源对象。 这两个封装器都改变了从磁盘读写数据的方式:
// 装饰可以改变组件接口所定义的操作。
interface DataSource is
method writeData(data)
method readData():data
// 具体组件提供操作的默认实现。这些类在程序中可能会有几个变体。
class FileDataSource implements DataSource is
constructor FileDataSource(filename) { ... }
method writeData(data) is
// 将数据写入文件。
method readData():data is
// 从文件读取数据。
// 装饰基类和其他组件遵循相同的接口。该类的主要任务是定义所有具体装饰的封
// 装接口。封装的默认实现代码中可能会包含一个保存被封装组件的成员变量,并
// 且负责对其进行初始化。
class DataSourceDecorator implements DataSource is
protected field wrappee: DataSource
constructor DataSourceDecorator(source: DataSource) is
wrappee = source
// 装饰基类会直接将所有工作分派给被封装组件。具体装饰中则可以新增一些
// 额外的行为。
method writeData(data) is
wrappee.writeData(data)
// 具体装饰可调用其父类的操作实现,而不是直接调用被封装对象。这种方式
// 可简化装饰类的扩展工作。
method readData():data is
return wrappee.readData()
// 具体装饰必须在被封装对象上调用方法,不过也可以自行在结果中添加一些内容。
// 装饰必须在调用封装对象之前或之后执行额外的行为。
class EncryptionDecorator extends DataSourceDecorator is
method writeData(data) is
// 1. 对传递数据进行加密。
// 2. 将加密后数据传递给被封装对象 writeData(写入数据)方法。
method readData():data is
// 1. 通过被封装对象的 readData(读取数据)方法获取数据。
// 2. 如果数据被加密就尝试解密。
// 3. 返回结果。
// 你可以将对象封装在多层装饰中。
class CompressionDecorator extends DataSourceDecorator is
method writeData(data) is
// 1. 压缩传递数据。
// 2. 将压缩后数据传递给被封装对象 writeData(写入数据)方法。
method readData():data is
// 1. 通过被封装对象的 readData(读取数据)方法获取数据。
// 2. 如果数据被压缩就尝试解压。
// 3. 返回结果。
// 选项 1:装饰组件的简单示例
class Application is
method dumbUsageExample() is
source = new FileDataSource("somefile.dat")
source.writeData(salaryRecords)
// 已将明码数据写入目标文件。
source = new CompressionDecorator(source)
source.writeData(salaryRecords)
// 已将压缩数据写入目标文件。
source = new EncryptionDecorator(source)
// 源变量中现在包含:
// Encryption > Compression > FileDataSource
source.writeData(salaryRecords)
// 已将压缩且加密的数据写入目标文件。
// 选项 2:客户端使用外部数据源。SalaryManager(工资管理器)对象并不关心
// 数据如何存储。它们会与提前配置好的数据源进行交互,数据源则是通过程序配
// 置器获取的。
class SalaryManager is
field source: DataSource
constructor SalaryManager(source: DataSource) { ... }
method load() is
return source.readData()
method save() is
source.writeData(salaryRecords)
// ...其他有用的方法...
// 程序可在运行时根据配置或环境组装不同的装饰堆桟。
class ApplicationConfigurator is
method configurationExample() is
source = new FileDataSource("salary.dat")
if (enabledEncryption)
source = new EncryptionDecorator(source)
if (enabledCompression)
source = new CompressionDecorator(source)
logger = new SalaryManager(source)
salary = logger.load()
// ...
使用示例: 装饰模式在 Java 代码中可谓是标准配置, 尤其是在与流式加载相关的代码中。
Java 核心程序库中有一些关于装饰的示例:
java.io.InputStream
、 OutputStream
、 Reader
和 Writer
的所有代码都有以自身类型的对象作为参数的构造函数。java.util.Collections
; checkedXXX()
、 synchronizedXXX()
和 unmodifiableXXX()
方法。javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper
和 HttpServletResponseWrapper
识别方法: 装饰可通过以当前类或对象为参数的创建方法或构造函数来识别。
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