裝飾者模式

el09xccxy 發布于2019-08-16 17:54 / 1383人閱讀

摘要：裝飾者模式裝飾者模式動態地將責任附加到對象上。思維模式首先需要明確一點裝飾者模式利用了組合的思想，避免了繼承的濫用。裝飾者模式的實現我們可以先為每一個零部件確定成本，然后根據需要，動態地組裝組合一個機器人。

裝飾者模式

裝飾者模式動態地將責任附加到對象上。若要擴展功能，裝飾者提供了比繼承更有彈性的替代方案。

思維模式

首先需要明確一點：裝飾者模式利用了“組合”的思想，避免了“繼承”的濫用。
通過動態地組合對象，可以寫新的代碼添加新功能，而無需修改現有代碼。

這就好比拼裝一個機器人。
我們有各種各樣的零部件：

軀干

類人的胳膊

帶有鉗子的胳膊

類人的腿

帶輪子的腿

帶履帶的腿

……

簡單粗暴的實現

想要設計各式各樣的機器人，當然我們可以選擇，設計一個Robot超類，然后讓子類繼承這個超類。
這樣，我們可以得到：

軀干+人的胳膊+履帶腿

軀干+鉗子胳膊+輪子腿

軀干+4個人的胳膊+履帶腿

……

根據排列組合的原理，如果我們需要，Robot的子類可以有無限多個。
假如我們從Robot父類處繼承了一個cost()方法，這個方法根據該子類的component（組件）個數和數量來計算成本(cost)，那么我們的cost()方法可以說要重寫無數次——因為每一個子類的情況都是不一樣的。

“裝飾者模式”的實現

我們可以先為每一個零部件(component)確定成本，然后根據需要，動態地組裝（組合）一個機器人。然后將所有的成本加起來。如此一來，不僅可以得到一個符合我們需求的機器人對象，更能很方便地計算cost。

軀干 $100

類人的胳膊 $40

帶有鉗子的胳膊 $50

類人的腿 $70

帶輪子的腿 $70

帶履帶的腿 $50

……

組合一個有軀干+類人的胳膊+帶履帶的腿的機器人的cost也就是：
100 + 40 + 50 = $190；

實現組合

所謂組合，也就是我中有你。

如圖所示：

通過保有各個對象的引用，即可實現“組合”。

對于這樣一個組合來的Robot對象，我們不妨稱其為：“robotTom”。
想要求得總成本，可以直接調用robotTom.cost();

這是怎樣實現的呢？
如圖所示：

用公式來表示就是：

[robotTom].cost() 
= [arm + body].cost() + leg.cost() 
= [body].cost() + arm.cost() + leg.cost() 
=  body.cost() + arm.cost() + leg.cost();

這里用“leg對象包住arm對象”來形容leg對象中有arm對象的引用，不過對于一個機器人而言，“leg能包住arm”好像有點魔幻現實的味道。

再舉一例

我們不妨再舉一個更容易理解的例子：

我們知道，各類繪圖軟件中都有圖層(layer)的概念。
每一個圖層都相當于一層透明紙，我們可以在上面任意地畫東西，而不會影響其他圖層。
把畫著東西的圖層一層一層地疊放（相當于“包裝”）起來，我們就可以得到各式各樣的畫作。
此時，位于上一層的圖層就相當于裝飾者，而所謂的背景圖層就相當于被裝飾者。

類圖

其中，

Layer、LayerDecorator為抽象類

LayerDecorator本質上也是Layer

description是各個layer對象的自我描述

position()表示layer對象在某個地方畫一個圖形

RedBackgroundLayer、BlueBackgroundLayer相當于被裝飾者

對應的代碼：
Layer.java:

public abstract class Layer {

    String description = "我是抽象layer父類";

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public abstract String position();
}

RedBackgroundLayer.java

public class RedBackgroundLayer extends Layer {


    public RedBackgroundLayer (){
        //從抽象父類layer繼承來的description
        description = "我是RedBackgroundLayer->" ;
    }

    @Override
    public String position() {
        return "我在底層畫一個紅色的layer->";
    }

}

BlueBackgroundLayer.java

public class BlueBackgroundLayer extends Layer {

    public BlueBackgroundLayer() {
        description = "我是一個BlueBackgroundLayer";
    }


    @Override
    public String position() {
        return null;
    }
}

各個裝飾者：
RectangleLayerDecorator.java

public class RectangleLayerDecorator extends LayerDecorator {

    Layer layer; 

    //constructor
    public RectangleLayerDecorator(Layer layer) {//這一步很重要
        this.layer = layer;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return layer.getDescription() + "RectangleLayerDecorator->";
    }

    @Override
    public String position() {
        return layer.position() + "左上角畫□->";
    }
}

TriangleLayerDecorator.java

public class TriangleLayerDecorator extends LayerDecorator{

    Layer layer;

    //constructor
    public TriangleLayerDecorator(Layer layer) {
        this.layer = layer;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return layer.getDescription() + "TriangleLayerDecorator->";
    }

    @Override
    public String position() {
        return layer.position() + "右上角畫△->";
    }
}

RoundLayerDecorator.java

public class RoundLayerDecorator extends LayerDecorator {

    Layer layer;
    //constructor
    public RoundLayerDecorator(Layer layer) {
        this.layer = layer;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return layer.getDescription() + "RoundLayerDecorator->";
    }

    @Override
    public String position() {
        return layer.position() + "右下角畫○->";
    }
}

運行Demo

RunDemoTest.java

public class RunDemoTest {

    public static void main (String[] args ){
//Step 1
        Layer backgroundLayer = new RedBackgroundLayer();
        System.out.println(backgroundLayer.getDescription() + backgroundLayer.position());
//Step 2
        //為RedBackgroundLayer裝飾一個TriangleLayerDecorator
        Layer multipleLayer = new TriangleLayerDecorator(backgroundLayer);
//Step 3
        //再裝飾一個RectangleLayerDecorator
        multipleLayer = new RectangleLayerDecorator(multipleLayer);
//Step 4
        //再裝飾一個RoundLayerDecorator
        multipleLayer = new RoundLayerDecorator(multipleLayer);

        System.out.println(multipleLayer.getDescription() + multipleLayer.position());

    }
}

運行結果：

我是RedBackgroundLayer->我在底層畫一個紅色的layer->
我是RedBackgroundLayer->TriangleLayerDecorator->RectangleLayerDecorator->RoundLayerDecorator->我在底層畫一個紅色的layer->右上角畫△->左上角畫□->右下角畫○->

運行過程示意圖：

最終得到：

GPU云服務器云服務器裝飾者模式 jsp 裝飾者裝飾模式策略者模式

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