设计模式之装饰模式

Decorator pattern
也称为包装模式(Wrapper Pattern)

一般有两种方式可以实现给一个类或对象增加行为:

  • 继承机制,使用继承机制是给现有类添加功能的一种有效途径,通过继承一个现有类可以使得子类在拥有自身方法的同时还拥有父类的方法。但是这种方法是静态的,用户不能控制增加行为的方式和时机。
  • 关联机制,即将一个类的对象嵌入另一个对象中,由另一个对象来决定是否调用嵌入对象的行为以便扩展自己的行为,我们称这个嵌入的对象为装饰器(Decorator)

装饰模式以对客户透明的方式动态地给一个对象附加上更多的责任,换言之,客户端并不会觉得对象在装饰前和装饰后有什么不同。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下,将对象的功能加以扩展。这就是装饰模式的模式动机。

定义

动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰模式相比生成子类更为灵活。

In object-oriented programming, the decorator pattern is a design pattern that allows behavior to be added to an individual object, either statically or dynamically, without affecting the behavior of other objects from the same class. The decorator pattern is often useful for adhering to the Single Responsibility Principle, as it allows functionality to be divided between classes with unique areas of concern. The decorator pattern is structurally nearly identical to the chain of responsibility pattern, the difference being that in a chain of responsibility, exactly one of the classes handles the request, while for the decorator, all classes handle the request.

比如一张照片,给它装饰不同的相框,可能具有不同的功能:放桌上的相框,挂墙上的相框。。。;或者一个窗户,可以有不一样的窗户框,也相应地增加不同的功能:隔音、防紫外线。。。

decorator pattern

使用场景

  • 在不影响其他对象的情况下,以动态、透明的方式给单个对象添加职责。
  • 当不能采用继承的方式对系统进行扩展或者采用继承不利于系统扩展和维护时可以使用装饰模式。不能采用继承的情况主要有两类:第一类是系统中存在大量独立的扩展,为支持每一种扩展或者扩展之间的组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长;第二类是因为类已定义为不能被继承(如Java语言中的final类)。

Android中的Context

Android中的Context、ContextImpl、ContextWrapper就是装饰者模式的表现:
android context

这里的Context就是对应的上面UML图里面的抽象组件 Component 而ContextImpl才是真正的Context类的实现者,也就是具体组件 ConcreteComponent 然后ContextWrapper是装饰类,它用了Wrapper最为后缀,这里暗示是包装模式,它里面有Context的引用。就这样,我们可以在不改变context类的情况下,给context增加扩展其他方法,

总结

优点:

  1. 对于扩展一个对象的功能,装饰模式比继承更加灵活性,不会导致类的个数急剧增加。
  2. 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能,通过配置文件可以在运行时选择不同的具体装饰类,从而实现不同的行为。
  3. 可以对一个对象进行多次装饰,通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合,可以创造出很多不同行为的组合,得到功能更为强大的对象。
  4. 具体构件类与具体装饰类可以独立变化,用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类,原有类库代码无须改变,符合“开闭原则”。

缺点:

  1. 使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象,这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同,而不是它们的类或者属性值有所不同,大量小对象的产生势必会占用更多的系统资源,在一定程序上影响程序的性能。
  2. 装饰模式提供了一种比继承更加灵活机动的解决方案,但同时也意味着比继承更加易于出错,排错也很困难,对于多次装饰的对象,调试时寻找错误可能需要逐级排查,较为繁琐。

与代理模式的区别

  • 装饰模式应该为所装饰的对象增加(强)功能;
  • 代理模式对代理的对象施加控制,但不对对象本身的功能进行增强。

参考

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