装饰者模式-java实现

的简介

装饰模式又称为“包装(Wrapper)模式”，以对客户端透明的方式扩展对象的功能，是继承关系的一个替代方案。动态地给对象添加一些额外地职责，就增加功能而言，装饰模式比生成子类更加灵活。

一般来说，一些特殊场景，需要主类有一些额外的功能，如添加新的字段，逻辑，方法等，而这些内容，仅仅是在某些特殊场景才会用到，这时候如果使用继承的方式，会使得类变得更加复杂和冗余，于是我们可以考虑使用装饰模式，在特殊场景下，我们可以将主类封装到装饰类中，在装饰类中写上特殊场景下额外的功能逻辑，这样我们就将特殊场景的逻辑和主类分离了，是一个很好的解决方案。

意图：

装饰器模式是为已有的功能对象动态地添加更多功能的一种方式，就增加功能而言，会比继承更加灵活

请注意，是“动态”添加功能，意味着是在运行时才会体现，即是针对于对象的

类图

角色及职责：

抽象构件（Component）角色：给出一个抽象接口，以规范准备接收附加责任的对象

具体构件（Concrete Component）角色：定义一个将要接收附加责任的类，及被包装类，也就是我们简介中所说的主类

装饰（Decorator）角色：持有一个构件（Component）对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口，然后可以在此基础上添加新的附加功能规范。

具体装饰角色（Concrete Decorator）：负责给构件对象“贴上”附加的责任或功能，其实就是实现装饰接口，编写具体的附加逻辑功能。

优缺点：

优点

装饰模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是装饰模式可以提供比继承更多的灵活性（如防止主类过于复杂）。
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附加行为的组合。

缺点

使用装饰模式可以比使用继承关系需要较少数目的类，使用较少的类可以使设计比较易于进行;但是在另一方面,使用装饰模式会产生比使用继承关系更多的对象，更多的对象会使得查错变得困难，特别是这些对象看上去都很相似。同时，比继承更加灵活机动的特性，也意味着装饰模式比继承更加易于出错。

使用案例

现在我们有一个课程类，课程服务类，在特殊情况下，如管理员查看时，需要展示选择了该课程的学生集合。

现在我们不希望在课程类中加入学生集合这个属性（因为会变得冗余），那么我们可以使用装饰模式来进行该项附加字段以及功能。

那么我们根据上面的类图去定义：

先定义一个课程类Course：

public class Course {private Integer id;//课程编号private String name;//课程名称public Course(Integer id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public Integer getId() {return id;}public void setId(Integer id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "Course{" +"id=" + id +", name='" + name + '\'' +'}';}
}

然后

1、定义抽象构件接口，即原始功能接口CourseService


//原始课程服务规范
public interface CourseService {//返回所有课程List<Course> getAllCourse();
}

2、定义具体构件，即原始主类

public class CourseServiceImpl implements CourseService{@Overridepublic List<Course> getAllCourse() {List<Course> list=new ArrayList<>();list.add(new Course(1,"高等数学"));list.add(new Course(2,"数据结构"));list.add(new Course(3,"java"));return list;}
}

3、定义装饰接口CourseServiceDecorator，要记得继承原来的接口

public interface CourseServiceDecorator extends CourseService{//返回课程，以及返回选择该课程的学生姓名//这里通过map去进行返回Map<Course, List<String>> getAllCourseAndStudent();
}

4、定义装饰接口的实现类

//具体装饰类
public class ConcreteDecorator implements CourseServiceDecorator{//保持对旧接口实例的引用private CourseService courseService;public ConcreteDecorator(CourseService courseService) {this.courseService = courseService;}@Overridepublic List<Course> getAllCourse() {return courseService.getAllCourse();}@Overridepublic Map<Course, List<String>> getAllCourseAndStudent() {Map<Course,List<String>> map=new HashMap<>();//获取所有学生List<Course> courseList = courseService.getAllCourse();//将学生输入到map中Iterator<Course> iterator = courseList.iterator();Course course=null;while (iterator.hasNext()){course=iterator.next();map.put(course,getStudent(course));}return map;}//工具方法，返回指定课程的学生集合public List<String> getStudent(Course course){List<String> list=new ArrayList<>();if (course.getName().equals("java")){list.add("苏小白");list.add("柳青");list.add("李逍遥");}else {list.add("李白");list.add("柳青");list.add("杜甫");}return list;}
}

然后我们进行测试

/*
装饰器模式-测试入口
在我们有一个课程服务类，在特殊情况下，如管理员查看时，需要展示选择了该课程的学生集合。
*/
public class Client {public static void main(String[] args) {CourseService courseService=new CourseServiceImpl();//普通用户使用课程服务时List<Course> allCourse = courseService.getAllCourse();for (Course course : allCourse) {System.out.println(course);}System.out.println("=========================管理员场景下===================================");//管理员使用课程服务时,对主类进行包装CourseServiceDecorator courseServiceDecorator=new ConcreteDecorator(courseService);Map<Course, List<String>> courseListMap = courseServiceDecorator.getAllCourseAndStudent();Set<Map.Entry<Course, List<String>>> entries = courseListMap.entrySet();for (Map.Entry<Course, List<String>> entry : entries) {Course key = entry.getKey();List<String> value = entry.getValue();System.out.print(key);System.out.print("-->");System.out.println(value);}}
}

运行结果