装饰者模式能够动态地将责任附加到对象上,在扩展对象功能方面比继承更加灵活,具体来说,装饰者模式将行为委托给相应的包装对象,并添加上自己的对应逻辑来实现特定的功能。装饰者模式的UML图如下:

首先需要有被装饰的组件接口和具体组件,然后有装饰者对象,由于装饰者对象需要能够代替组件,所以要继承组件接口,并组合组件对象来完成委托任务。
下面以一个简单的快餐店为例子来介绍装饰者模式的用法。快餐店会有炒面、炒饭这些快餐,可以额外附加鸡蛋、火腿、培根这些配菜,当然加配菜需要额外加钱,每个配菜的价钱通常不太一样。按照上面的UML类图,先定义组件接口(快餐)和具体组件(炒饭、炒面)。
1 //快餐接口
2 public interface FastFood {
3 float getCost(); //获取价格
4 String getDescription(); //获取描述
5 }
6
7 //炒饭
8 public class FriedRice implements FastFood{
9 private float price = 5;
10 String description = "炒饭";
11 @Override
12 public float getCost() {
13 return this.price;
14 }
15
16 @Override
17 public String getDescription() {
18 return this.description;
19 }
20 }
21
22 //炒面
23 public class FriedNoodles implements FastFood{
24 private float price = 5;
25 String description = "炒面";
26 @Override
27 public float getCost() {
28 return this.price;
29 }
30
31 @Override
32 public String getDescription() {
33 return this.description;
34 }
35 }
接下来是配菜相关接口和类:
1 //配菜
2 public interface Garnish extends FastFood{
3 String getDescription();
4 }
5
6 //鸡蛋
7 public class Egg implements Garnish{
8 float price = 1.5f;
9 String description = "鸡蛋";
10 private FastFood fastFood;
11
12 public Egg(FastFood fastFood){
13 this.fastFood = fastFood;
14 }
15
16 @Override
17 public float getCost() {
18 return this.price + fastFood.getCost();
19 }
20
21 @Override
22 public String getDescription() {
23 return this.description + fastFood.getDescription();
24 }
25 }
26
27 //培根
28 public class Bacon implements Garnish{
29 private float price = 2f;
30 private String description = "培根";
31 private FastFood fastFood;
32
33 public Bacon(FastFood fastFood){
34 this.fastFood = fastFood;
35 }
36
37 @Override
38 public float getCost() {
39 return this.price + fastFood.getCost();
40 }
41
42 @Override
43 public String getDescription() {
44 return this.description + fastFood.getDescription();
45 }
46 }
47
48 //火腿
49 public class Ham implements Garnish{
50 float price = 1f;
51 String description = "火腿";
52 private FastFood fastFood;
53
54 public Ham(FastFood fastFood){
55 this.fastFood = fastFood;
56 }
57
58 @Override
59 public float getCost() {
60 return this.price + fastFood.getCost();
61 }
62
63 @Override
64 public String getDescription() {
65 return this.description + fastFood.getDescription();
66 }
67 }
接下来就可以点几份快餐测试一下代码了:
1 public class DecoratorPatternTest {
2 public static void main(String[] args){
3 FastFood friedRice = new FriedRice();
4 System.out.println(friedRice.getDescription() + " " + friedRice.getCost() + "元");
5 FastFood friedNoodles = new FriedNoodles();
6 friedNoodles = new Egg(friedNoodles);
7 friedNoodles = new Ham(friedNoodles);
8 System.out.println(friedNoodles.getDescription() + " " + friedNoodles.getCost() + "元");
9 friedRice = new Bacon(friedRice);
10 System.out.println(friedRice.getDescription() + " " + friedRice.getCost() + "元");
11 }
12 }
输出如下:
炒饭 5.0元 火腿鸡蛋炒面 7.5元 培根炒饭 7.0元
现在来回顾一下上面的类结构,我们在点培根炒饭时,先创建一个炒饭对象,然后用培根对象把炒饭包装了一下,当计算价格以及输出描述时,我们的做法是获取装饰者(培根)对象的价格和描述,同时需要获取组件(炒饭)的价格我描述,我们将这项任务委托给组件来完成,火腿鸡蛋炒面也是同样的道理。装饰者继承组件,使得装饰者可以包装任意的具体组件,同样也可以包装装饰者;同时,装饰者也可以加入自己的逻辑,给组件增添不一样的行为,例如这里在技术价格以及获取描述时,除了返回装饰者自己的属性,还增加了返回组件属性的逻辑。
其实装饰者模式在Java API中使用的很多,举个很简单的例子,当我们需要读取文件时,很可能会写出下面的代码:
1 BufferedReader bf = new BufferedReader(new FileReader(new File("./test.txt")));
其中BufferedReader和FileReader就充当了装饰者的作用,而File则是被装饰的组件,还有一些其他的API也用到了装饰者模式,需要大家自己去摸索了。
参考文献:
<<Head First设计模式>>