装饰模式

装饰模式（Decorator Pattern）是设计模式中的一种结构型模式，主要用于在不修改原始类代码的情况下，动态地给对象添加新的职责（功能）。这种模式通过创建一个包装对象（装饰器）来包裹原有的对象，并在这个包装对象中添加新的行为或责任。装饰模式提供了一种灵活的方式来扩展对象的功能，相比通过继承来扩展更为灵活和可控制。

TIP

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

类图

角色

• Component（组件接口）：定义一个对象接口，可以给这些对象动态添加职责。
• ConcreteComponent（具体组件）：实现了Component接口的类，即需要被装饰的基本对象。
• Decorator（装饰器接口）：继承自Component，维护一个指向Component的引用，并定义一个与Component接口一致的接口。
• ConcreteDecorator（具体装饰器）：实现Decorator接口，负责给Component添加额外的职责。

优点

• 灵活性高：可以在运行时动态地添加功能，不需要修改原有的类。
• 避免多层继承：通过组合而非继承来扩展功能，减少继承层次的复杂度。
• 重用性好：装饰类可以被多次用来装饰不同的对象，也可以用于装饰其他装饰类，形成装饰链。

应用场景

• 当需要为某些对象动态添加职责，而这些职责可以自由组合的时候。
• 需要为一批同类对象添加不同功能，而又不想通过大量子类来实现的时候。
• 功能需动态开启或关闭，且不想使用复杂的条件语句来控制的时候。

示例

假设有一个简单的文本编辑器，基础功能是显示文本。现在要为文本增加加粗、斜体、下划线等格式化功能，而不修改原始的文本显示类。这里就可以使用装饰模式，定义一个TextDisplay作为Component，然后为每种格式创建一个Decorator（如BoldDecorator、ItalicDecorator），通过叠加这些装饰器，动态地给文本增加多种格式。

首先，我们定义一个基础接口TextComponent，它是所有文本组件（包括原始文本和装饰器）的基类：

// Component: 基础文本组件接口
interface TextComponent {
    String display(); // 显示文本的方法
}

接下来，实现这个接口的基础文本显示类PlainText，即具体的组件ConcreteComponent：

// ConcreteComponent: 具体的文本组件 - 简单文本
class PlainText implements TextComponent {
    private final String text;

    public PlainText(String text) {
        this.text = text;
    }

    @Override
    public String display() {
        return text;
    }
}

定义装饰器接口TextDecorator，它也实现了TextComponent接口，并包含一个对TextComponent的引用，用于维持装饰器和被装饰对象的关系：

// Decorator: 文本装饰器接口
abstract class TextDecorator implements TextComponent {
    protected TextComponent textComponent; // 在TextDecorator类中声明textComponent为成员变量

    public TextDecorator(TextComponent textComponent) {
        this.textComponent = textComponent; // 这里将构造函数参数赋值给成员变量
    }
}

然后，创建具体的装饰器类，比如BoldDecorator（加粗装饰器）和ItalicDecorator（斜体装饰器）：

// ConcreteDecorator: 加粗装饰器
class BoldDecorator extends TextDecorator {
    public BoldDecorator(TextComponent textComponent) {
        super(textComponent);
    }

    @Override
    public String display() {
        return "<b>" + textComponent.display() + "</b>";
    }
}

// ConcreteDecorator: 斜体装饰器
class ItalicDecorator extends TextDecorator {
    public ItalicDecorator(TextComponent textComponent) {
        super(textComponent);
    }

    @Override
    public String display() {
        return "<i>" + textComponent.display() + "</i>";
    }
}

最后，演示如何使用这些类来动态地给文本添加格式：

public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个原始文本对象
        TextComponent plainText = new PlainText("Hello, World!");

        // 使用装饰器给文本加粗
        TextComponent boldText = new BoldDecorator(plainText);

        // 进一步使用装饰器给文本添加斜体
        TextComponent italicAndBoldText = new ItalicDecorator(boldText);

        // 输出最终的文本效果
        System.out.println(italicAndBoldText.display()); // 输出: <i><b>Hello, World!</b></i>
    }
}

这段代码展示了如何使用装饰模式来动态地增强对象的功能，而无需修改原始类的代码。通过组合多个装饰器，我们可以灵活地给文本添加多种格式，体现了装饰模式的灵活性和扩展性。

最终显示

<i><b>Hello, World!</b></i>