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设计模式(7)之装饰模式

  1. 什么是装饰模式

    装饰( Decorator )模式又叫做包装模式。通过一种对客户端透明的方式来扩展对象的功能,是继承关系的一个替换方案。

  2. 装饰模式的结构
    设计模式(7)之装饰模式
  3. 装饰模式的角色和职责

    抽象组件角色: 一个抽象接口,是被装饰类和装饰类的父接口。

    具体组件角色:为抽象组件的实现类。

    抽象装饰角色:包含一个组件的引用,并定义了与抽象组件一致的接口。

    具体装饰角色:为抽象装饰角色的实现类。负责具体的装饰。

以一个例子来解释一下,如果我们现在要想造一辆车,对 ! 就是车, Car。

大家都知道,不同的车功能不同,有的车可以跑,废话!有的车可以飞,有的车可以游泳,有的车可以跳跃。。。别激动,我就举个例子。

按照传统的面向对象的思想,我们肯定先定义一个Car的父类,在这个父类中定义一些所有车都具有的功能,比如run(),然后再派生出各种子类继承这个Car父类,然后在子类中再实现自己独特的功能。例如,我声明一个FlyCar继承自Car,然后在FlyCar中实现父类的run(),在实现自己独特的fly()方法。你是不是这么想的,别不承认,一般人都是酱紫想的。我也是这么想的,起初我还很自豪,因为我用到了面向对象的思想!!!

但是,如果现在我想造一个既能游泳又能飞的车怎么办?难道我定义一个FlySwimCar继承自Car,OK,当然可以。但是,随着科技的发展,车的功能越来越丰富,你难道要不停的定义各种组合功能的车吗,你应该知道排列组合吧~~~这显然不符合程序员偷懒的个性。

所以,就有了 装饰模式。我们边看代码,边解释。

首先,定义一个Car基类,当然,这个必须是接口,你懂的,你不可能直接new 一个Car出来吧,谁知道这个Car是具有哪个功能的Car。但是这个接口Car中应该包含最基本的车的功能。

//Car.java
public interface Car {
    public void run();
    // 显示车的功能
    public void show();
}
           

最普通的车不过于实现这个接口了,这个车除了能跑之外,啥都不能干。对,这就是传说中的 【跑车】。

//RunCar.java

public class RunCar implements Car{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run...");
    }

    @Override
    public void show() {
        this.run();
    }

}
           

然后,我想造一辆能Fly的车,怎么办?

我们先定义一个抽象类CarDecorator,这个类干嘛的呢?就是对车进行包装,为啥是抽象的呢?因为你造一个能Fly的车和造一个能Swim的车,用的材料啥的肯定都不同吧,也就是说包装的内容都不同吧,所以,这个CarDecorator中定义的是包装类共有操作。就好比,把一辆普通的车改造之前,不论你是改装成能Fly的车还是能Swim的车,你首先是不是获得这个普通的车,获得普通车这个操作就是在CarDecorator基类中定义的。

//CarDecorator.java
public abstract class CarDecorator {
    private Car car;

    public CarDecorator(Car car) {
        this.car = car;
    }
    //提供方法获取包装之前的Car
    //为什么要获取包装之前的Car,废话,不获得之前的Car,你怎么添加新的功能?
    //那么添加功能的方法在哪?我怎么没瞅见,别急呀,往下看,肯定是特定的装饰者添加特定的功能呀。
    public Car getCar() {
        return car;
    }

    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }
    //为了显示车具有的功能,定以了这个show()方法
    public abstract void show();
}
           

好了,现在我们就可以造能飞的车了。

//FlyCarDecorator.java

public class FlyCarDecorator extends CarDecorator {

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

    @Override
    //显示车的功能
    public void show() {
        //先显示原始车的功能,这下知道为啥在CarDecorator中获得改造之前的车了吧。
        this.getCar().show();
        this.fly();//添加新的功能
    }

    public void fly(){
        System.out.println("fly...");
    }
}
           

同理,我们可以造一个能Swim的车子。

//SwimCarDecorator.java

public class SwimCarDecorator extends CarDecorator{

    public SwimCarDecorator(Car car) {
        super(car);
    }

    @Override
    public void show() {
        this.getCar().show();
        this.swim();
    }

    public void swim(){
        System.out.println("swim...");
    }
}
           

酱紫的话,主函数就会变得很清爽。

//MainClass.java
public class MainClass {

    public static void main(String[] args) {

        Car car = new RunCar();
        car.show();

        System.out.println("--------------------");

        SwimCarDecorator swimCar = new SwimCarDecorator(car);
        swimCar.show();

        System.out.println("--------------------");
        FlyCarDecorator flyCar = new FlyCarDecorator(car);
        flyCar.show();

        System.out.println("--------------------");

    }
}
           

运行结果:

run...
--------------------
run...
swim...
--------------------
run...
fly...
--------------------
           

呵呵呵,是不是很清爽。但是你有木有发现一个问题,你说造一个能Fly能Swim的车,现在却只造了一个能run和Siwm,能run和Fly的车,还要不要脸了。。。

各位看官,别激动!!!马上造。马上造。

正常人的思维是不是酱紫的,我有一个car,只能run,跑车嘛!!!现在改造(装饰)一下,能游泳了,然后我希望既能游泳也能飞,怎么办?废话,当然是把能游泳的车加一个翅膀啥的。是不是?嗯,这次你想对了。我也是怎么想的。

现在我们改我们的main函数:

//MainClass.java

public class MainClass {

    public static void main(String[] args) {

        Car car = new RunCar();
        car.show();

        System.out.println("--------------------");
        //1
        Car swimCar = new SwimCarDecorator(car);
        swimCar.show();

        System.out.println("--------------------");
        //2                                3   
        Car flyCar = new FlyCarDecorator(swimCar);
        flyCar.show();

        System.out.println("--------------------");

    }
}
           

改了三处,和原来的main函数比较下,看见没有。为什么这么改,你们不都是怎么想的吗???忘了?往上看看。

为了适应main函数这么改,我们修改其他的文件呢。我们看一下:

原来FlyCarDecorator的构造方法中传递的是Car,你现在传递的是swimCar,swimCar在没改之前是啥类型来着,对,是SwimCarDecorator类型。辣么,你现在知道怎么改了吧。

我们让CarDecorator实现Car接口不就完了吗?

设计模式(7)之装饰模式

然后分别在FlyDecorator中实现Car中没有实现的run方法

设计模式(7)之装饰模式
设计模式(7)之装饰模式

好了,代码应该不报错了吧。。。

现在看下运行结果:

设计模式(7)之装饰模式

怎么样,我没食言吧,说给你造个能fly能swim的就给你造了。关键代码写得还是辣么的优雅!!!嘿嘿嘿,代码不是我写的,我只是分析下。

但是,有人可能会问,你说改这就改这,说改那就改那,到底改的合不合理呢?唉,你别说,这么一改,比之前还真的合理。

首先,是main方法中的调用逻辑,之前已经说过了,这肯定是符合大多人的思考习惯的。

然后,我们看下CarDecorator实现Car接口合不合理,我们看他的子类FlyDecorator,他继承自CarDecorator,CarDecorator实现了Car接口,所以,FlyDecorator要实现Car中的接口,Car中有两个方法一个是show()和run(),show()方法在CarDecorator中已经定义为抽象方法了,已经被FlyDecorator实现了,现在就剩下run()方法没有实现了,所以,FlyDecorator要实现run()方法,你想想,FlyDecorator实现run方法合理吗???我觉得非常合理,你给车装个翅膀让他飞,他就不能跑了?或许人家跑的更快了呢,或许人家跑的姿势更优雅了呢?所以你也得给FlyDecorator改造车的同时修改原有功能的机会,是不是?所以我觉得很合理。同理,SwimCarsDecorator中的也要实现Car接口中的run()方法。

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