裝飾器模式

裝飾器模式（Decorator Pattern）允許為一個現有的物件添加新的功能，同時又不改變其結構。這種類型的設計模式屬於結構型模式，它是作為現有的類別的包裝。

這種模式創建了一個裝飾類，用來包裝原有的類，並在保持類別方法簽名完整性的前提下，提供了額外的功能。

我們透過下面的實例來示範裝飾器模式的用法。其中，我們將把一個形狀裝飾上不同的顏色，同時又不改變形狀類。

介紹

意圖：動態地為一個物件增加一些額外的職責。就增加功能來說，裝飾器模式相比產生子類別更為靈活。

主要解決：一般的，我們為了擴展一個類別經常使用繼承方式實現，由於繼承為類別引入靜態特徵，並且隨著擴展功能的增多，子類別會很膨脹。

何時使用：在不想增加很多子類別的情況下擴充類別。

如何解決：將具體功能職責劃分，同時繼承裝飾者模式。

關鍵程式碼：1、Component 類別扮演抽象角色，不應該具體實作。 2.修飾類別引用和繼承 Component 類，具體擴展類別重寫父類別方法。

應用實例：1、孫悟空有 72 變，當他變成「廟宇」後，他的根本還是一隻猴子，但是他又有了廟宇的功能。 2.不論一幅畫有沒有畫框都可以掛在牆上，但是通常都是有畫框的，實際上是畫框被掛在牆上。在掛在牆上之前，畫可以被蒙上玻璃，裝到框框裡；這時畫、玻璃和畫框形成了一個物體。

優點：裝飾類別和被裝飾類別可以獨立發展，不會相互耦合，裝飾模式是繼承的一個替代模式，裝飾模式可以動態擴展一個實現類別的功能。

缺點：多層裝飾比較複雜。

使用場景：1、擴充一個類別的功能。 2、動態增加功能，動態撤銷。

注意事項：可代替繼承。

實作

我們將建立一個 Shape 介面和實作了 Shape 介面的實體類別。然後我們建立一個實作了 Shape 介面的抽象裝飾類別 ShapeDecorator，並將 Shape 物件當作它的實例變數。

RedShapeDecorator 是實作了 ShapeDecorator 的實體類別。

DecoratorPatternDemo，我們的示範類別使用 RedShapeDecorator 來裝飾 Shape 物件。

步驟 1

建立一個介面。

Shape.java

public interface Shape {
   void draw();
}

步驟 2

建立實作介面的實體類別。

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");
   }
}

步驟 3

建立實作了 Shape 介面的抽象裝飾類別。

ShapeDecorator.java

public abstract class ShapeDecorator implements Shape {
   protected Shape decoratedShape;

   public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
      this.decoratedShape = decoratedShape;
   }

   public void draw(){
      decoratedShape.draw();
   }	
}

步驟 4

建立擴充了 ShapeDecorator 類別的實體裝飾類別。

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");
   }
}

步驟 5

使用 RedShapeDecorator 來裝飾 Shape 物件。

DecoratorPatternDemo.java

public class DecoratorPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      Shape circle = new Circle();

      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();
   }
}

步驟 6

驗證輸出。

Circle with normal border
Shape: Circle

Circle of red border
Shape: Circle
Border Color: Red

Rectangle of red border
Shape: Rectangle
Border Color: Red