模式動機
一般有兩種方式可以實現(xiàn)給一個類或?qū)ο笤黾有袨椋?/p>
- 繼承機制,使用繼承機制是給現(xiàn)有類添加功能的一種有效途徑,通過繼承一個現(xiàn)有類可以使得子類在擁有自身方法的同時還擁有父類的方法。但是這種方法是靜態(tài)的,用戶不能控制增加行為的方式和時機;
- 關(guān)聯(lián)機制,即將一個類的對象嵌入另一個對象中,由另一個對象來決定是否調(diào)用嵌入對象的行為以便擴展自己的行為,我們稱這個嵌入的對象為裝飾器(Decorator)
裝飾模式以對客戶透明的方式動態(tài)地給一個對象附加上更多的責任,換言之,客戶端并不會覺得對象在裝飾前和裝飾后有什么不同。裝飾模式可以在不需要創(chuàng)造更多子類的情況下,將對象的功能加以擴展。這就是裝飾模式的模式動機。
模式定義
裝飾模式(Decorator Pattern) :動態(tài)地給一個對象增加一些額外的職責(Responsibility),就增加對象功能來說,裝飾模式比生成子類實現(xiàn)更為靈活。
模式結(jié)構(gòu)
裝飾模式包含如下角色:
Component: 抽象構(gòu)件
ConcreteComponent: 具體構(gòu)件
Decorator: 抽象裝飾類
ConcreteDecorator: 具體裝飾類
模式分析
與繼承關(guān)系相比,關(guān)聯(lián)關(guān)系的主要優(yōu)勢在于不會破壞類的封裝性,而且繼承是一種耦合度較大的靜態(tài)關(guān)系,無法在程序運行時動態(tài)擴展。在軟件開發(fā)階段,關(guān)聯(lián)關(guān)系雖然不會比繼承關(guān)系減少編碼量,但是到了軟件維護階段,由于關(guān)聯(lián)關(guān)系使系統(tǒng)具有較好的松耦合性,因此使得系統(tǒng)更加容易維護。當然,關(guān)聯(lián)關(guān)系的缺點是比繼承關(guān)系要創(chuàng)建更多的對象。
使用裝飾模式來實現(xiàn)擴展比繼承更加靈活,它以對客戶透明的方式動態(tài)地給一個對象附加更多的責任。裝飾模式可以在不需要創(chuàng)造更多子類的情況下,將對象的功能加以擴展。
代碼分析
優(yōu)點
- 裝飾模式與繼承關(guān)系的目的都是要擴展對象的功能,但是裝飾模式可以提供比繼承更多的靈活性;
- 可以通過一種動態(tài)的方式來擴展一個對象的功能,通過配置文件可以在運行時選擇不同的裝飾器,從而實現(xiàn)不同的行為;
- 通過使用不同的具體裝飾類以及這些裝飾類的排列組合,可以創(chuàng)造出很多不同行為的組合。可以使用多個具體裝飾類來裝飾同一對象,得到功能更為強大的對象;
- 具體構(gòu)件類與具體裝飾類可以獨立變化,用戶可以根據(jù)需要增加新的具體構(gòu)件類和具體裝飾類,在使用時再對其進行組合,原有代碼無須改變,符合“開閉原則”。
缺點
- 使用裝飾模式進行系統(tǒng)設(shè)計時將產(chǎn)生很多小對象,這些對象的區(qū)別在于它們之間相互連接的方式有所不同,而不是它們的類或者屬性值有所不同,同時還將產(chǎn)生很多具體裝飾類。這些裝飾類和小對象的產(chǎn)生將增加系統(tǒng)的復(fù)雜度,加大學習與理解的難度;
- 這種比繼承更加靈活機動的特性,也同時意味著裝飾模式比繼承更加易于出錯,排錯也很困難,對于多次裝飾的對象,調(diào)試時尋找錯誤可能需要逐級排查,較為煩瑣。
適用環(huán)境
在以下情況下可以使用裝飾模式:
- 在不影響其他對象的情況下,以動態(tài)、透明的方式給單個對象添加職責;
- 需要動態(tài)地給一個對象增加功能,這些功能也可以動態(tài)地被撤銷;
- 當不能采用繼承的方式對系統(tǒng)進行擴充或者采用繼承不利于系統(tǒng)擴展和維護時。不能采用繼承的情況主要有兩類:第一類是系統(tǒng)中存在大量獨立的擴展,為支持每一種組合將產(chǎn)生大量的子類,使得子類數(shù)目呈爆炸性增長;第二類是因為類定義不能繼承(如final類)。
模式擴展
裝飾模式的簡化-需要注意的問題:
一個裝飾類的接口必須與被裝飾類的接口保持相同,對于客戶端來說無論是裝飾之前的對象還是裝飾之后的對象都可以一致對待。
盡量保持具體構(gòu)件類Component作為一個“輕”類,也就是說不要把太多的邏輯和狀態(tài)放在具體構(gòu)件類中,可以通過裝飾類對其進行擴展。