设计模式装饰模式（Decorator Pattern）

装饰器模式简绍

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。

装饰器模式的基本结构

装饰器模式的基本结构如下：

Component（组件接口）：定义了所有实体类和装饰器共同遵循的接口。
ConcreteComponent（具体组件）：实现了 Component 接口的基础组件类。
Decorator（装饰器）：实现了 Component 接口的抽象类或接口，它包含一个对 Component 类型的引用，可以用来包装具体的组件或其他装饰器。
ConcreteDecorator（具体装饰器）：这些类扩展了 Decorator 类，并提供了额外的行为。

装饰器优缺点

优点

灵活性：
- 动态扩展功能：装饰器模式允许在不修改原有类的基础上动态地添加职责或功能，这意味着可以在运行时根据需要添加或移除特性，提供了极大的灵活性。
透明性：
- 统一接口：装饰器类和具体组件类都遵循相同的接口，这样客户端代码就可以透明地处理所有对象，无论是基础对象还是装饰过的对象。
易于扩展：
- 避免多重继承：装饰器模式提供了一种替代继承的方式，可以在不破坏现有类层次结构的情况下扩展功能，这有助于避免由于多重继承带来的复杂性和维护上的困难。
符合开放封闭原则：
- 开放封闭原则：在不修改现有代码的情况下扩展系统的功能，符合 SOLID 原则中的开放封闭原则（OCP）。
简化系统：
- 减少子类数量：通过组合而不是继承来实现功能的扩展，减少了不必要的子类数量，使类层次更加清晰简洁。

缺点

对象数量增加：
- 大量装饰器对象：如果需要多次装饰同一个对象，可能会导致系统中存在大量的装饰器对象，增加了内存消耗和垃圾回收的压力。
调试困难：
- 装饰链复杂度：当装饰器层层叠加时，调试和理解整个装饰过程可能会变得较为复杂，尤其是当装饰器之间存在交互时。
性能影响：
- 性能开销：每次通过装饰器传递方法调用都会带来一定的性能开销，尤其是在装饰器层次较多的情况下。
设计复杂性：
- 引入额外复杂性：虽然装饰器模式简化了对象层次结构，但它也可能引入新的复杂性，特别是在需要管理多个装饰器之间的关系时。

类图

DecoratorComponent
- 封装接口类
Meizu
- 实现对应接口
Xiaomi
- 实现对应接口
PhoneDecorator
- 抽象装饰器
AdditionalPhoneDecorator
- 开始强化装饰类，添加更多方法，为原有功能添加额外方法

实现代码

场景

目前手里两台手机，分别是小米跟魅族之前有两个功能可以运行跟停止软件，现在需要一个关机操作，但不想去修改那么多方法，通过装饰类去增强添加一个共有的方法，可以避免更多的改动

创建 DecoratorComponent 实现类信息，封装两个接口，分别是执行跟停止

java">public interface DecoratorComponent {public void execute();public void stop();}

创建 meizu 实现 DecoratorComponent 实现类，并初始化两个接口，这里用meizu

java">public class Meizu implements DecoratorComponent{@Overridepublic void execute() {System.out.println("魅族启动软件");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("魅族停止软件运行");}
}

创建 Xiaomi 实现 DecoratorComponent 实现类，并初始化两个接口

java">public class Xiaomi implements DecoratorComponent{@Overridepublic void execute() {System.out.println("小米启动软件");}@Overridepublic void stop() {System.out.println("小米停止软件运行");}
}

添加抽象装饰类包含前接口的所有信息

java">public abstract class PhoneDecorator implements DecoratorComponent {protected  DecoratorComponent decoratorComponent;public PhoneDecorator(DecoratorComponent decoratorComponent){this.decoratorComponent = decoratorComponent;}@Overridepublic void execute() {decoratorComponent.execute();}@Overridepublic void stop() {decoratorComponent.stop();}
}

实现抽象装饰类，扩展原有实体类的方法以及其他相关的

java">public class AdditionalPhoneDecorator extends PhoneDecorator{public AdditionalPhoneDecorator(DecoratorComponent decoratorComponent) {super(decoratorComponent);}public void shutdown(){System.out.println("手机关机");}
}

具体实现，增强装饰类可以添加原有信息并进行强化

java">public class Main {public static void main(String[] args) {AdditionalPhoneDecorator xiaomi = new AdditionalPhoneDecorator(new Xiaomi());AdditionalPhoneDecorator meizu = new AdditionalPhoneDecorator(new Meizu());xiaomi.execute();xiaomi.stop();xiaomi.shutdown();meizu.execute();meizu.stop();meizu.shutdown();}
}

动态扩展功能：
- 装饰器模式可以在不改变原有对象的基础上，动态地给对象添加新的功能或职责。这对于扩展对象功能非常有用，因为它是通过创建新的类而不是修改现有的类来完成的。
替代继承：
- 当系统中有很多小功能需要组合在一起时，使用继承会使得类的数量呈指数增长（如果每个功能都是单独的子类）。装饰器模式可以作为一种替代继承的方法，通过组合来达到类似的效果，而且更加灵活。
封装组件及其行为：
- 装饰器通常用来包装抽象组件，这样可以在不同的时间点增加行为，而无需修改原始组件的代码。这种模式使得可以独立于其他对象来设计细节行为。
提供比继承更灵活的替代方案：
- 继承关系是静态的，是在编译期确定的；而装饰器模式提供了一种更加灵活的方式来扩展对象的功能，可以在运行时决定。
透明地增强功能：
- 在客户端看来，装饰器对象与它所装饰的组件对象是一致的，即客户端可以透明地调用它们，而不必关心它们是否被装饰。