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标题:
Java装饰类的设计思想
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作者:
王竞
时间:
2014-3-17 14:39
标题:
Java装饰类的设计思想
概述
JAVA23种设计模式之一,英文叫Decorator Pattern,又叫装饰者模式。装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。
装饰模式的特点
(1) 装饰对象和真实对象有相同的接口。这样客户端对象就可以和真实对象相同的方式和装饰对象交互。
(2) 装饰对象包含一个真实对象的引用(reference)
(3) 装饰对象接受所有来自客户端的请求。它把这些请求转发给真实的对象。
(4) 装饰对象可以在转发这些请求以前或以后增加一些附加功能。这样就确保了在运行时,不用修改给定对象的结构就可以在外部增加附加的功能。在面向对象的设计中,通常是通过继承来实现对给定类的功能扩展。
适用性
以下情况使用Decorator模式
1. 需要扩展一个类的功能,或给一个类添加附加职责。
2. 需要动态的给一个对象添加功能,这些功能可以再动态的撤销。
3. 需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能,从而使继承关系变的不现实。
4. 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是,可能有大量独立的扩展,为支持每一种组合将产生大量的子类,使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏,或类定义不能用于生成子类。
优点
1. Decorator模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能,但是Decorator可以提供比继承更多的灵活性。
2. 通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合,设计师可以创造出很多不同行为的组合。
缺点
1. 这种比继承更加灵活机动的特性,也同时意味着更加多的复杂性。
2. 装饰模式会导致设计中出现许多小类,如果过度使用,会使程序变得很复杂。
3. 装饰模式是针对抽象组件(Component)类型编程。但是,如果你要针对具体组件编程时,就应该重新思考你的应用架构,以及装饰者是否合适。当然也可以改变Component接口,增加新的公开的行为,实现“半透明”的装饰者模式。在实际项目中要做出最佳选择。
设计原则
1. 多用组合,少用继承。
利用继承设计子类的行为,是在编译时静态决定的,而且所有的子类都会继承到相同的行为。然而,如果能够利用组合的做法扩展对象的行为,就可以在运行时动态地进行扩展。
2. 类应设计的对扩展开放,对修改关闭。
java IO系统采用装饰器模式,用一些装饰类来装饰输入输出来,提供更强大的IO操作
FilterInputStream(FilterOutputStream)继承自InputStream(Outputstream)
常用装饰类(都继承自FilterInputStream) 功能
DataInputStream(DataOutputStream) 读写基本类型即UTF
BufferedInputStream(BufferedOutputStream) 使用缓冲区
PrintStream继承自Outputstream,用于格式化输出到文本或控制台等
例如:MyReader//专门是用于读取数据的类,有以前的一些继承关系
|--MyTextReader
|--MyBufferTextReader
|--MyMediaReader
|--MyBufferMediaReader
|--MyDataReader
|--MyBufferDataReader
根据继承,我们设计出如下的一种类
class MyBufferReader
{
MyBufferReader(MyTextReader text)
{}
MyBufferReader(MyMediaReader meida)
{}
}
如果我们仔细的思考,结合一些设计经验,可以发现上面这个类的扩展性很差
我们可以找到其参数的共同类型,可以提高可扩展性
class MyBufferReader extends MyReader
{
private MyReader r;
MyBufferReader(MyReader r)
{}
} //
把MyBufferReader设计为MyReader的子类,由此我们就得到了以下的一些继承关系
MyReader//专门用于读取数据的类
|--MyTextReader
|--MyMediaReader
|--MyDataReader
|--MyBufferReader
注:装饰类因为增强已有对象,具备的功能和已有的是相同的,只不过提供了更强的功能。所以装饰类和被装饰类通常是都属于一个体系中的。
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