【笔记整理】图解设计模式 | 第12章 Decorator模式（装饰边框与被装饰物的一致性）

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定义

• 不断地为对象添加装饰的设计模式被称为Decorator模式，其中Decorator指的是“装饰物”。

Decorator模式中的登场角色

• Component（API，抽象）

       Component角色定义了公共的接口（API）。

• ConcreteComponent（被装饰物）

       该角色是实现了Component角色所定义的接口（API）的具体类。

• Decorator（装饰物，抽象）

       该角色具有与Component角色相同的接口（API）。在它内部保存了被装饰对象——Component角色。Decorator角色知道自己要装饰的对象。

• ConcreteDecorator（具体的装饰物）

       该角色是具体的Decorator角色。

Decorator模式的类图

关键点：

• 装饰物是API公共接口的子类。
• 装饰物中有一个被装饰物的实例，并以构造函数形式进行初始化。
• 方法执行顺序：首先执行装饰物的方法，再执行被装饰物的方法，以达到装饰的目的。

拓展思路的要点

• 接口（API）的透明性

       在Decorator模式中，装饰边框与被装饰物具有一致性。表示装饰边框的类是表示被装饰物的类的子类，体现了它们之间的一致性，它们具有相同的接口（API）。

       这样，即使被装饰物被边框装饰起来了，接口（API）也不会被隐藏起来。其他类依然可以调用接口的方法。这就是接口（API）的透明性。

       得益于接口（API）的透明性，Decorator模式中也形成了类似于Composite模式中的递归结构。也就是说，装饰边框里面的“被装饰物”实际上又是别的物体的“装饰边框”。就像是剥洋葱时以为洋葱心要出来了，结果却发现还是皮。

       不过，Decorator模式虽然与Composite模式一样，都具有递归结构，但是它们的使用目的不同。Decorator模式的主要目的是通过添加装饰物来增加对象的功能。Composite模式的目的拥有关系（Composite模式是树形结构，Decorator模式俄罗斯套娃。）。

• 在不改变被装饰物的前提下增加功能

       在Decorator模式中，装饰边框与被装饰物具有相同的接口（API）。虽然接口（API）是相同的，但是越装饰，功能则越多。这样，我们就实现了不修改被装饰的类即可增加功能。

       Decorator模式使用了委托。对“装饰边框”提出的要求（调用装饰边框的方法）会被转交（委托）给“被装饰物”去处理。

• 可以动态地增加功能

       Decorator模式中用到了委托，它使类之间形成了弱关联关系。因此，不用改变框架代码，就可以生成一个与其他对象具有不同关系的新对象。

• 只需要一些装饰物即可添加许多功能

       可以将一些功能非常简单的装饰边框，自由组合成为新的对象。

• Java.io包与Decorator模式

       除了java.io包以外，javax.swing.border包中也使用了Decorator模式，提供了可以为界面中的控件比那家装饰边框的类。

相关的设计模式

• Adapter模式（第2章）

       Decorator模式可以在不改变被装饰物的接口（API）的前提下，为被装饰物添加边框（透明性）。

       Adapter模式用于适配两个不同的接口（API）。

• Stragety模式（第10章）

       Decorator模式可以像改变被装饰物的边框或是被装饰物添加多重边框那样，来增加类的功能。

       Stragety模式通过整体地替换算法来改变类的功能。

延伸阅读：继承和委托中的一致性

• 继承——父类和子类的一致性
• 委托——自己和被委托对象的一致性

代码

• Component（API）

public abstract class Display {

	public abstract int getColumns(); // 获取横向字符数 <-- -->

	public abstract int getRows(); // 获取纵向行数

	public abstract String getRowText(int row); // 获取第row行的字符串

	public final void show() { // 全部显示
		for (int i = 0; i < getRows(); i++) {
			System.out.println(getRowText(i));
		}
	}
}

• ConcreteComponent（被装饰物）

/**
 * 显示单行字符串
 */
public class StringDisplay extends Display {

	private String string; // 要显示的字符串

	public StringDisplay(String string) { // 通过参数传入要显示的字符串
		this.string = string;
	}

	@Override
	public int getColumns() { // 字符数
		return string.getBytes().length;
	}

	@Override
	public int getRows() { // 行数是1
		return 1;
	}

	@Override
	public String getRowText(int row) { // 仅当row为0时返回值
		if (0 == row) {
			return string;
		}
		return null;
	}

}

• Decorator（装饰物）

public abstract class Border extends Display {

	protected Display display;

	public Border(Display display) {
		this.display = display;
	}

}

• ConcreteDecorator（具体的装饰物）

public class SideBorder extends Border {

	private char borderChar;// 表示装饰边框的字符

	public SideBorder(Display display, char ch) { // 通过构造函数执行Display和装饰边框字符
		super(display);
		borderChar = ch;
	}

	@Override
	public int getColumns() { // 字符数为字符串字符数加上两侧边框字符数
		return 1 + display.getColumns() + 1;
	}

	@Override
	public int getRows() { // 行数即被装饰物的行数
		return display.getRows();
	}

	@Override
	public String getRowText(int row) { // 指定的那一行的字符串为被装饰物的字符串加上两侧的边框的字符
		return borderChar + display.getRowText(row) + borderChar;
	}

}

public class UpDownBorder extends Border {

	private char borderChar;// 表示装饰边框的字符

	public UpDownBorder(Display display, char ch) { // 通过构造函数执行Display和装饰边框字符
		super(display);
		borderChar = ch;
	}

	@Override
	public int getColumns() {
		return display.getColumns();
	}

	@Override
	public int getRows() {
		return 1 + display.getRows() + 1;
	}

	@Override
	public String getRowText(int row) { // 指定的那一行的字符串
		if (row == 0) { // 下边框
			return makeLine(display.getColumns());
		} else if (row == display.getRows() + 1) { // 上边框
			return makeLine(display.getColumns());
		} else { // 其他边框
			return display.getRowText(row - 1);
		}
	}

	private String makeLine(int count) { // 生成一个重复count次字符ch的字符串
		StringBuffer buf = new StringBuffer();
		for (int i = 0; i < count; i++) {
			buf.append(borderChar);
		}
		return buf.toString();
	}
}

• Main

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		Display b1 = new StringDisplay("Hello, world.");
		Display b2 = new UpDownBorder(b1, '-');
		Display b3 = new SideBorder(b2, '*');
		b1.show();
		b2.show();
		b3.show();

		Display b4 = new FullBorder(new UpDownBorder(
				new SideBorder(new UpDownBorder(new SideBorder(new StringDisplay("Hello, world."), '*'), '='), '|'),
				'/'));
		b4.show();
	}

}

注：博客中的图片来自网上。

标签：12,display,边框,API,装饰物,设计模式,public,Decorator
来源： https://blog.csdn.net/jccg1000196340/article/details/88387023