装饰器模式

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。

这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

我们通过下面的实例来演示装饰器模式的用法。其中，我们将把一个形状装饰上不同的颜色，同时又不改变形状类。

介绍

意图：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。

主要解决：一般的，我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。

何时使用：在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决：将具体功能职责划分，同时继承装饰者模式。

关键代码： 1、Component 类充当抽象角色，不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类，具体扩展类重写父类方法。

应用实例： 1、孙悟空有 72 变，当他变成"庙宇"后，他的根本还是一只猴子，但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上，但是通常都是有画框的，并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前，画可以被蒙上玻璃，装到框子里；这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

优点：装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点：多层装饰比较复杂。

使用场景： 1、扩展一个类的功能。 2、动态增加功能，动态撤销。

注意事项：可代替继承。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类。然后我们创建一个实现了 Shape 接口的抽象装饰类 ShapeDecorator，并把 Shape 对象作为它的实例变量。

RedShapeDecorator 是实现了 ShapeDecorator 的实体类。

DecoratorPatternDemo，我们的演示类使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

步骤 1

创建一个接口：

Shape.java

public interface Shape { void draw(); }

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Shape: Rectangle"); } }

Circle.java

public class Circle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Shape: Circle"); } }

步骤 3

创建实现了 Shape 接口的抽象装饰类。

ShapeDecorator.java

public abstract class ShapeDecorator implements Shape { protected Shape decoratedShape; public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){ this.decoratedShape = decoratedShape; } public void draw(){ decoratedShape.draw(); } }

步骤 4

创建扩展了 ShapeDecorator 类的实体装饰类。

RedShapeDecorator.java

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator { public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) { super(decoratedShape); } @Override public void draw() { decoratedShape.draw(); setRedBorder(decoratedShape); } private void setRedBorder(Shape decoratedShape){ System.out.println("Border Color: Red"); } }

步骤 5

使用 RedShapeDecorator 来装饰 Shape 对象。

DecoratorPatternDemo.java

public class DecoratorPatternDemo { public static void main(String[] args) { Shape circle = new Circle(); ShapeDecorator redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle()); ShapeDecorator redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle()); //Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle()); //Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle()); System.out.println("Circle with normal border"); circle.draw(); System.out.println("\nCircle of red border"); redCircle.draw(); System.out.println("\nRectangle of red border"); redRectangle.draw(); } }

步骤 6

执行程序，输出结果：

Circle with normal border
Shape: Circle

Circle of red border
Shape: Circle
Border Color: Red

Rectangle of red border
Shape: Rectangle
Border Color: Red

组合模式

外观模式

6 篇笔记写笔记

一个更易理解的实例：

装饰模式为已有类动态附加额外的功能就像LOL、王者荣耀等类Dota游戏中，英雄升级一样。每次英雄升级都会附加一个额外技能点学习技能。具体的英雄就是ConcreteComponent，技能栏就是装饰器Decorator，每个技能就是ConcreteDecorator；

//Component 英雄接口 
public interface Hero {
    //学习技能
    void learnSkills();
}
//ConcreteComponent 具体英雄盲僧
public class BlindMonk implements Hero {
    
    private String name;
    
    public BlindMonk(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        System.out.println(name + "学习了以上技能！");
    }
}
//Decorator 技能栏
public class Skills implements Hero{
    
    //持有一个英雄对象接口
    private Hero hero;
    
    public Skills(Hero hero) {
        this.hero = hero;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        if(hero != null)
            hero.learnSkills();
    }    
}
//ConreteDecorator 技能：Q
public class Skill_Q extends Skills{
    
    private String skillName;

    public Skill_Q(Hero hero,String skillName) {
        super(hero);
        this.skillName = skillName;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        System.out.println("学习了技能Q:" +skillName);
        super.learnSkills();
    }
}
//ConreteDecorator 技能：W
public class Skill_W extends Skills{

    private String skillName;

    public Skill_W(Hero hero,String skillName) {
        super(hero);
        this.skillName = skillName;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        System.out.println("学习了技能W:" + skillName);
        super.learnSkills();
    }
}
//ConreteDecorator 技能：E
public class Skill_E extends Skills{
    
    private String skillName;
    
    public Skill_E(Hero hero,String skillName) {
        super(hero);
        this.skillName = skillName;
    }

    @Override
    public void learnSkills() {
        System.out.println("学习了技能E:"+skillName);
        super.learnSkills();
    }
}
//ConreteDecorator 技能：R
public class Skill_R extends Skills{    
    
    private String skillName;
    
    public Skill_R(Hero hero,String skillName) {
        super(hero);
        this.skillName = skillName;
    }
    
    @Override
    public void learnSkills() {
        System.out.println("学习了技能R:" +skillName );
        super.learnSkills();
    }
}
//客户端：召唤师
public class Player {
    public static void main(String[] args) {
        //选择英雄
        Hero hero = new BlindMonk("李青");
        
        Skills skills = new Skills(hero);
        Skills r = new Skill_R(skills,"猛龙摆尾");
        Skills e = new Skill_E(r,"天雷破/摧筋断骨");
        Skills w = new Skill_W(e,"金钟罩/铁布衫");
        Skills q = new Skill_Q(w,"天音波/回音击");
        //学习技能
        q.learnSkills();
    }
}

输出：

学习了技能Q:天音波/回音击
学习了技能W:金钟罩/铁布衫
学习了技能E:天雷破/摧筋断骨
学习了技能R:猛龙摆尾
李青学习了以上技能！

周霆2年前 (2017-10-02)

游戏里英雄皮肤的实现是不是也比较适合装饰器模式

public interface Hero {
    public void init();
}

public class victor implements Hero {
    @Override
    public void init() {
        System.out.println("维克托：输出型英雄 武器：步枪");
    }
}

public abstract class HeroDecorator implements Hero {
    private Hero heroDecorator;

    public HeroDecorator(Hero heroDecorator) {
        this.heroDecorator = heroDecorator;
    }

    @Override
    public void init() {
        heroDecorator.init();
    }
}

public class GalacticWarriors extends HeroDecorator {
    private Hero heroDecorator;

    public GalacticWarriors(Hero heroDecorator) {
        super(heroDecorator);
    }

    @Override
    public void init() {
        super.init();
        setSkin();
    }

    private void setSkin() {
        System.out.println("皮肤:银河战士套装");
    }
}

public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Hero victor = new victor();
        GalacticWarriors galacticWarriors = new GalacticWarriors(victor);
        galacticWarriors.init();
    }
}

该用户昵称违规2年前 (2018-04-16)

《HeadFirst 设计模式》里的装饰器模式的代码。

package HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统;
 
/**
 *区别于Shape，Beverage采用抽象类
 *通常装饰者模式是采用抽象类，但是在Java中可以使用接口
 */
public abstract class Beverage {
    public String description = "Unknown Beverage";
 
    public String getDescription() {
        return description;
    }
 
    public abstract double cost();
}

package HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.被装饰者;

import HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.Beverage;
/**
 *被装饰类继承Beverage抽象类，最终会通过装饰者动态添加上新的行为
 */
public class DarkRoast extends Beverage {

    public DarkRoast() {
        description = "DarkRoast";
    }

    @Override    
    public double cost() {
        return 0.99;
    }
}

package HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.装饰者;
import HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.Beverage;

/**
 *这是继承Beverage的抽象装饰者，接下来所有具体的装饰者都要继承CondimentDecorator
 */
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {

    /**     
     *所有的调料装饰者都必须重新实现该方法，因为调料的该方法应该得到扩充，方法实现不同于原来方法     
     */    
    public abstract String getDescription();

}

package HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.装饰者;

import HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.Beverage;

/**
 *摩卡，是具体的装饰者
 *用一个实例变量记录饮料（被装饰者）
 *装饰者和被装饰者通过组合来增强功能，实现功能的扩展，用组合来替代继承
 */
public class Mocha extends CondimentDecorator {
    Beverage beverage;

    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override    
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }

    @Override    
    public double cost() {
        return 0.20 + beverage.cost();
    }
}

测试：

package HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统;

import HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.被装饰者.DarkRoast;
import HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.装饰者.Mocha;


public class TestStarbuzzCoffee {
    public static void main(String[] args) {
        Beverage beverage1 = new DarkRoast();
        beverage1 = new Mocha(beverage1);
        beverage1 = new Mocha(beverage1);
        System.out.println(beverage1.getDescription()+ " $" + beverage1.cost());
    }
}

输出：

/Library/.../Java/设计模式/bin HeadFirst设计模式.装饰者模式_星巴兹订单系统.TestStarbuzzCoffee
DarkRoast, Mocha, Mocha $1.39

Process finished with exit code 0

郭为宇1年前 (2018-11-06)

复杂些的实例

在《绝地求生：刺激战场》游戏里面我们都知道。

Kar 98K有5发子弹；
装上弹匣后有10发子弹；
装上4倍镜后可以进行4倍瞄准；
装上8倍镜后可以进行4倍瞄准、8倍瞄准。

枪具有开火功能：

public interface Gun {
    /** * 开火直至打空子弹 */
    public void fire();
}

public class Kar98K implements Gun {
    @Override
    public void fire() {
        System.out.println("砰*5");
    }
}

装饰上弹匣变更枪开火功能：

public abstract class AbstractMagazine implements Gun {
    private Gun gun;

    public AbstractMagazine(Gun gun) {
        this.gun = gun;
    }

    @Override
    public void fire() {
        gun.fire();
    }
}

public class Magazine extends AbstractMagazine {
    public Magazine(Gun gun) {
        super(gun);
    }

    @Override
    public void fire() {
        System.out.println("砰*10");
    }
}

测试：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("[捡起一把98K]");
        Gun gun = new Kar98K();
        System.out.println("[开炮！]");
        gun.fire();
        System.out.println("[装饰上弹匣]");
        gun = new Magazine(gun);
        System.out.println("[开炮！]");
        gun.fire();
    }
}

输出：

[捡起一把98K]
[开炮！]
砰*5
[装饰上弹匣]
[开炮！]
砰*10

现在我要装上4倍镜，使它具有4倍瞄准功能，这是枪支原本没有的功能。

扩展枪支接口功能：

public interface Aim4X extends Gun {
    public void aim4X();
}

public abstract class AbstractTelescope4X implements Aim4X {
    private Gun gun;

    public AbstractTelescope4X(Gun gun) {
        this.gun = gun;
    }

    @Override
    public void fire() {
        gun.fire();
    }
}

public class Telescope4X extends AbstractTelescope4X {
    public Telescope4X(Gun gun) {
        super(gun);
    }

    @Override
    public void aim4X() {
        System.out.println("已进入4倍瞄准模式");
    }
}

/** * 55式4倍镜 */
public class Telescope4X55 extends AbstractTelescope4X {
    public Telescope4X55(Gun gun) {
        super(gun);
    }

    @Override
    public void aim4X() {
        System.out.println("4倍超级瞄准已部署");
    }
}

测试：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("[捡起一把98K]");
        Gun gun = new Kar98K();
        System.out.println("[装饰上4倍镜]");
        Aim4X aim4X = new Telescope4X(gun);
        System.out.println("[4倍瞄准]");
        aim4X.aim4X();
        System.out.println("[开炮！]");
        aim4X.fire();
        System.out.println("[先装饰上弹匣]");
        gun = new Magazine(gun);
        System.out.println("[再装饰上4倍镜]");
        aim4X = new Telescope4X(gun);
        System.out.println("[4倍瞄准]");
        aim4X.aim4X();
        System.out.println("[开炮！]");
        aim4X.fire();
        System.out.println("[人体描边？换上我的55式4倍镜]");
        aim4X = new Telescope4X55(gun);
        System.out.println("[4倍瞄准]");
        aim4X.aim4X();
        System.out.println("[开炮！]");
        aim4X.fire();
    }
}

输出：

[捡起一把98K]
[装饰上4倍镜]
[4倍瞄准]
已进入4倍瞄准模式
[开炮！]
砰*5
[先装饰上弹匣]
[再装饰上4倍镜]
[4倍瞄准]
已进入4倍瞄准模式
[开炮！]
砰*10
[人体描边？换上我的55式4倍镜]
[4倍瞄准]
4倍超级瞄准已部署
[开炮！]
砰*10

现在我要装上8倍镜，它具有4倍瞄准功能，也具有8倍瞄准功能。

扩展接口：

public interface Aim8X extends Aim4X {
    public void aim8X();
}

public abstract class AbstractTelescope8X implements Aim8X {
    private Gun gun;

    public AbstractTelescope8X(Gun gun) {
        this.gun = gun;
    }

    @Override
    public void fire() {
        gun.fire();
    }
}

public class Telescope8X extends AbstractTelescope8X {
    public Telescope8X(Gun gun) {
        super(gun);
    }

    @Override
    public void aim8X() {
        System.out.println("进入8倍瞄准模式");
    }

    @Override
    public void aim4X() {
        System.out.println("进入4倍瞄准模式");
    }
}

测试：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("[先装饰上弹匣]");
        gun = new Magazine(gun);
        System.out.println("[再装饰上8倍镜]");
        aim8X = new Telescope8X(gun);
        System.out.println("[8倍瞄准]");
        aim8X.aim8X();
        System.out.println("[敌人很近，换4倍]");
        aim8X.aim4X();
        System.out.println("[开炮！]");
        aim8X.fire();
    }
}

输出：

[先装饰上弹匣]
[再装饰上8倍镜]
[8倍瞄准]
进入8倍瞄准模式
[敌人很近，换4倍]

进入4倍瞄准模式 [开炮！] 砰*10

这不是小明1年前 (2019-02-20)

Swift 实现:

protocol Shape {
    func draw()
}

protocol ShapeDecorator: Shape {
    var decoratedShape: Shape { get }
}

class Decorator {
    struct Rectangle: Shape {
        func draw() {
            print("Shape: Rectangle")
        }
    }

    struct Circle: Shape {
        func draw() {
            print("Shape: Circle")
        }
    }

    struct RedShapeDecorator: ShapeDecorator {
        var decoratedShape: Shape

        func draw() {
            decoratedShape.draw()
            setRedBorder(decoratedShape)
        }

        func setRedBorder(_ shape: Shape) {
            print("Border Color: Red")
        }

    }
    func execute() {
        let circle = Circle()
        let redCircle = RedShapeDecorator(decoratedShape: Circle())
        let redRectangle = RedShapeDecorator(decoratedShape: Rectangle())
        print("Circle with normal border:")
        circle.draw()
        print("Circle of red border")
        redCircle.draw()
        print("Circle of red rectangle")
        redRectangle.draw()
    }
}

Lonnie3个月前 (12-11)

Python 方式：

# Decorator Pattern with Python Code
from abc import  abstractmethod,ABCMeta

# 创建Shape接口
class Shape(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def draw(self):
        pass
# 实现Shape的实体类：Rectangle、Circle
class Rectangle(Shape):
    def draw(self):
        print("Shape: Rectangle")
class Circle(Shape):
    def draw(self):
        print("Shape: Circle")

# 创建实现了Shape接口的抽象装饰类ShapeDecorator类
class ShapeDecorator(Shape):
    _decoratedShape = None
    def __init__(self,inDecoratedShape):
        self._decoratedShape = inDecoratedShape
    def draw(self):
        self._decoratedShape.draw()

# 创建扩展了ShapeDecorator类的实体装饰类对象
class RedShapeDecorator(ShapeDecorator):
    def __init__(self,inDecoratedShape):
        ShapeDecorator.__init__(self,inDecoratedShape)
    def draw(self):
        self._decoratedShape.draw()
        self.setRedBorder(self._decoratedShape)
    def setRedBorder(self,inDecoratedShape):
        print("Border Color: Red")

# 调用输出
if __name__ == '__main__':
    aCircle = Circle()
    aRedCircle = RedShapeDecorator(Circle())
    aRedRectangle = RedShapeDecorator(Rectangle())

    print("Circle with normal border")
    aCircle.draw()
    print("\nCircle of red border")
    aRedCircle.draw()
    print("\nRectangle of red border")
    aRedRectangle.draw()

Siskin.xu6天前

菜鸟教程 -- 学的不仅是技术，更是梦想！

设计模式其他

装饰器模式

介绍

实现

步骤 1

Shape.java

步骤 2

Rectangle.java

Circle.java

步骤 3

ShapeDecorator.java

步骤 4

RedShapeDecorator.java

步骤 5

DecoratorPatternDemo.java

步骤 6

6 篇笔记写笔记

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菜鸟教程 -- 学的不仅是技术，更是梦想！

设计模式其他

装饰器模式

介绍

实现

步骤 1

Shape.java

步骤 2

Rectangle.java

Circle.java

步骤 3

ShapeDecorator.java

步骤 4

RedShapeDecorator.java

步骤 5

DecoratorPatternDemo.java

步骤 6

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