装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你动态地将行为添加到对象中，而无需通过子类进行静态扩展。装饰器模式通过创建一个包装类，也就是装饰器，来包裹原始的类，并且可以在包裹过程中添加一些额外的功能。
核心概念
装饰器模式的核心思想是通过组合而非继承来扩展对象的功能。它允许你在不改变原始类（被装饰者）结构的情况下，动态地添加功能。
结构
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Component（抽象构件）：
- 定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加职责。
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ConcreteComponent（具体构件）：
- 实现Component接口的具体对象，是被装饰的对象。
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Decorator（装饰器抽象类）：
- 持有一个Component对象的引用，并定义一个与Component接口一致的接口。
- 可以通过构造方法传入Component对象，动态地给Component对象添加职责。
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ConcreteDecorator（具体装饰器）：
- 实现Decorator抽象类，负责向对象添加新的职责。
- 可以在调用父类方法前后执行一些额外的动作，以达到特定的目的。
示例
考虑一个咖啡店的订单系统，客户可以选择不同种类的咖啡（例如：浓缩咖啡、深度烘焙咖啡），并且可以选择添加不同的配料（例如：牛奶、摩卡）来装饰咖啡。
1. 定义抽象组件
// Component: 咖啡接口
public interface Coffee {double getCost(); // 获取咖啡价格String getDescription(); // 获取咖啡描述
}
2. 定义具体组件
// ConcreteComponent: 浓缩咖啡
public class Espresso implements Coffee {@Overridepublic double getCost() {return 1.99;}@Overridepublic String getDescription() {return "Espresso";}
}// ConcreteComponent: 深度烘焙咖啡
public class DarkRoast implements Coffee {@Overridepublic double getCost() {return 2.49;}@Overridepublic String getDescription() {return "Dark Roast Coffee";}
}
3. 定义装饰器抽象类
// Decorator: 咖啡装饰器抽象类
public abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {protected Coffee decoratedCoffee;public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {this.decoratedCoffee = coffee;}@Overridepublic double getCost() {return decoratedCoffee.getCost();}@Overridepublic String getDescription() {return decoratedCoffee.getDescription();}
}
4. 定义具体装饰器类
// ConcreteDecorator: 牛奶装饰器
public class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {public MilkDecorator(Coffee coffee) {super(coffee);}@Overridepublic double getCost() {return super.getCost() + 0.5; // 添加牛奶的价格}@Overridepublic String getDescription() {return super.getDescription() + ", Milk"; // 添加牛奶的描述}
}// ConcreteDecorator: 摩卡装饰器
public class MochaDecorator extends CoffeeDecorator {public MochaDecorator(Coffee coffee) {super(coffee);}@Overridepublic double getCost() {return super.getCost() + 0.7; // 添加摩卡的价格}@Overridepublic String getDescription() {return super.getDescription() + ", Mocha"; // 添加摩卡的描述}
}
5. 客户端使用装饰器模式
public class DecoratorPatternExample {public static void main(String[] args) {// 点一杯浓缩咖啡Coffee espresso = new Espresso();System.out.println("Cost: $" + espresso.getCost() + ", Description: " + espresso.getDescription());// 加牛奶Coffee milkEspresso = new MilkDecorator(espresso);System.out.println("Cost: $" + milkEspresso.getCost() + ", Description: " + milkEspresso.getDescription());// 加摩卡Coffee mochaDarkRoast = new MochaDecorator(new DarkRoast());System.out.println("Cost: $" + mochaDarkRoast.getCost() + ", Description: " + mochaDarkRoast.getDescription());// 组合装饰：浓缩咖啡 + 牛奶 + 摩卡Coffee espressoWithMilkAndMocha = new MochaDecorator(new MilkDecorator(new Espresso()));System.out.println("Cost: $" + espressoWithMilkAndMocha.getCost() + ", Description: " + espressoWithMilkAndMocha.getDescription());}
}
6. 解释
- 抽象组件 (
Coffee接口)：定义了咖啡的基本行为。 - 具体组件 (
Espresso,DarkRoast类)：具体的咖啡类型，实现了Coffee接口。 - 装饰器抽象类 (
CoffeeDecorator类)：实现了Coffee接口，并持有一个Coffee对象的引用。 - 具体装饰器类 (
MilkDecorator,MochaDecorator类)：扩展了CoffeeDecorator类，添加了额外的行为。 - 客户端 (
DecoratorPatternExample类)：演示了如何动态地使用装饰器模式来装饰不同种类的咖啡，并组合不同的装饰器。
总结
装饰器模式允许动态地将责任附加到对象上，通过对象的组合，可以在运行时扩展功能。它避免了静态地使用子类来扩展功能的缺点，使得系统更加灵活和可扩展。在实际开发中，装饰器模式常用于需要动态地增加或修改对象功能的场景，例如界面组件的装饰、I/O流的过滤等。
