继承是拓展类功能最常见的手段，但是其缺点也很明显，其耦合程度较高。这里我们介绍一种新的方法来拓展类的功能——Decorator Pattern装饰器模式，其是结构性模式的一种，通过包装的方式实现动态增强、拓展已有对象的功能

简介

在 Decorator Pattern 装饰器模式下，如果我们期望拓展已有对象的功能，那么就可以通过装饰者对象来包装该这个已有对象来实现。显然这种动态的方式比继承会更加灵活。具体地，装饰者对象内部会持有被装饰对象的引用，这样装饰者对象一方面用于实现拓展的功能，另一方面其会再将请求转发给被装饰的对象。在Java的IO流中就大量使用了该模式

这里我们以肯德基的Pizza为例来进行引入，对于一个KFCPizza对象来说，其具备的基本功能就是烹饪一个乞丐版的Pizza。但实际上不同口味的客户可能需要添加不同的配料。比如有人要加牛肉，有人要加榴莲，还有人要加水果。试想一下，如果用继承的方式来实现不同配料组合下的各种Pizza。可以想见，整个子类将会非常庞大臃肿。那么这个时候，我们就可以通过装饰器模式来优雅的解决这个问题。在装饰器模式下，其通常有以下几个角色

抽象组件接口 ：被装饰对象与装饰者对象需要实现同一个接口，以便装饰者对象拓展、增强被装饰对象的功能、行为。本文的例子下，就是一个Pizza接口，其定义了cook方法，用于烹饪出一个Pizza
被装饰的具体对象：一个实现上述接口的具体类，其通常是按基础、通用的原则来实现接口中定义的方法。在这里即为KFCPizza类，其cook方法只烹饪了一个乞丐版的Pizza
抽象装饰者：在抽象装饰者中，其内部会持有被装饰对象引用来转发请求，在Java中一般通过抽象类来定义该角色。在本文实例中即为PizzaDecorator类
具体装饰者：其是抽象装饰者的实现类，用于实现拓展的功能。在本文例子中，即为BeefPizzaDecorator、DurianPizzaDecorator类。用于给乞丐版的Pizza添加各种配料

实现

现在我们利用Java来实现本文所说的例子，首先我们定义一个被装饰者、装饰者共有的接口

/**
 * 抽象组件接口：Pizza
 */
public interface Pizza {
    /**
     * 烹饪Pizza
     */
    void cook();
}

然后来实现一个被装饰的具体对象KFCPizza类，可以看到其只是烹饪一个啥配料都不加的Pizza

/**
 * 具体组件, 被装饰对象: KFC Pizza
 */
public class KFCPizza implements Pizza {
    @Override
    public void cook() {
        System.out.println("肯德基 Pizza");
    }
}

现在我们需要来给Pizza加各种配料了，首先定义一个抽象装饰者。可以看到其有一个pizza字段用于持有被装饰包装的对象

/**
 * 抽象装饰者
 */
public abstract class PizzaDecorator implements Pizza {
    protected Pizza pizza;

    public PizzaDecorator(Pizza pizza) {
        this.pizza = pizza;
    }

    @Override
    public void cook() {
        if( pizza != null ) {
            pizza.cook();
        }
    }
}

然后通过具体的装饰者来实现给Pizza添加不同的配料，这里我们提供了两个装饰者，分别用于给Pizza添加牛肉、榴莲

/**
 * 具体装饰者：给Pizza加牛肉
 */
public class BeefPizzaDecorator extends PizzaDecorator {

    public BeefPizzaDecorator(Pizza pizza) {
        super(pizza);
    }

    @Override
    public void cook() {
        System.out.print("加牛肉,");
        super.cook();
    }
}
...
/**
 * 具体装饰者：给Pizza加榴莲
 */
public class DurianPizzaDecorator extends PizzaDecorator {

    public DurianPizzaDecorator(Pizza pizza) {
        super(pizza);
    }

    @Override
    public void cook() {
        System.out.print("加榴莲,");
        super.cook();
    }
}

现在，我们来实际测试下，看看通过装饰器模式能不能吃到牛肉披萨。可以看到由于被装饰对象、装饰者都实现了同一个接口，所以可以包装多层整一个至尊披萨superPizza

/**
 * Decorator Pattern 装饰者模式Demo
 */
public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Pizza pizza = new KFCPizza();
        pizza.cook();

        // 给乞丐版Pizza加个牛肉
        Pizza beefPizza = new BeefPizzaDecorator(pizza);
        beefPizza.cook();

        // 给牛肉Pizza再加个榴莲
        Pizza superPizza = new DurianPizzaDecorator( beefPizza );
        superPizza.cook();
    }
}

测试结果符合预期

参考文献

Head First 设计模式弗里曼著

xyZGHio

GoF设计模式(六)：Decorator Pattern 装饰器模式

简介

实现

参考文献