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java中什么是装饰者模式?

发布时间：2024-08-22 05:02

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来源：破盾编程

一、java中什么是装饰者模式?

装饰者模式的核心思想是通过创建一个装饰对象（即装饰者），动态扩展目标对象的功能，并且不会改变目标对象的结构，提供了一种比继承更灵活的替代方案。

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概述

我们在进行软件开发时要想实现可维护、可扩展，就需要尽量复用代码，并且降低代码的耦合度，而设计模式就是一种可以提高代码可复用性、可维护性、可扩展性以及可读性的解决方案。

大家熟知的23种设计模式，可以分为创建型模式、结构型模式和行为型模式三大类。其中，结构型模式用于设计类或对象的组合方式，以便实现更加灵活的结构。结构型模式又可划分为类结构型模式和对象结构型模式，前者通过继承来组合接口或类，后者通过组合或聚合来组合对象。本文将着眼于结构型模式中的装饰者模式进行学习分享，如有表述不当的地方恭请大佬们指教哦～

基本概念

装饰者模式的核心思想是通过创建一个装饰对象（即装饰者），动态扩展目标对象的功能，并且不会改变目标对象的结构，提供了一种比继承更灵活的替代方案。需要注意的是，装饰对象要与目标对象实现相同的接口，或继承相同的抽象类；另外装饰对象需要持有目标对象的引用作为成员变量，而具体的赋能任务往往通过带参构造方法来完成。

下面继续从模式结构和使用步骤两个层面，简单阐述装饰者模式的基本概念。

结构

装饰者模式包含四种类，分别是抽象构件类、具体构件类、抽象装饰者类、具体装饰者类，它们各自负责完成特定任务，并且相互之间存在紧密联系。

角色	关系	作用
抽象构件Component	具体构件和抽象装饰者的父类	定义一个抽象接口，规范目标对象
具体构件Concrete Component	抽象构件的接口实现类	定义一个目标对象，也就是将要接收附加功能的类
抽象装饰者Decorator	继承或实现抽象构件，持有一个抽象构件类的引用实例	定义一个与抽象构件接口一致的接口，以便具体装饰者添加功能
具体装饰者Concrete Decorator	实现抽象装饰者的方法	为具体构件（目标对象）添加附加功能（方法）

使用

有了上述的基本概念，我们将装饰者模式的使用步骤概括为：

step1：创建抽象构件类，定义目标对象的抽象类、将要扩展的功能定义成抽象方法；
step2：创建具体构件类，定义目标对象的实现类，实现抽象构件中声明的抽象方法；
step3：创建抽象装饰者类，维护一个指向抽象构件的引用，并传入构造函数以调用具体构件的实现方法，给具体构件增加功能；
step4：创建具体装饰者类，可以调用抽象装饰者类中定义的方法，并定义若干个新的方法，扩展目标对象的功能。

使用示例

我们在淘宝上购物时，经常会遇到很多平台和商家的优惠活动：满减、聚划算站内的百亿补贴券、店铺折扣等等。那么在商品自身原价的基础上，叠加了多种优惠活动后，后台应该怎样计算最终的下单结算金额呢？下面就以这种优惠叠加结算的场景为例，简单分析装饰者模式如何使用。

代码实现

// 定义抽象构件：抽象商品
public interface ItemComponent {
    // 商品价格
    public double checkoutPrice();
}

// 定义具体构件：具体商品
public class ConcreteItemCompoment implements ItemComponent {
    // 原价
    @Override
    public double checkoutPrice() {
        return 200.0;
    }
}

// 定义抽象装饰者：创建传参(抽象构件)构造方法，以便给具体构件增加功能
public abstract class ItemAbsatractDecorator implements ItemComponent {
    protected ItemComponent itemComponent;
    
    public ItemAbsatractDecorator(ItemComponent myItem) {
        this.itemComponent = myItem;
    }
    
    @Overrid
    public double checkoutPrice() {
        return this.itemComponent.checkoutPrice();
    }
}

// 定义具体装饰者A：增加店铺折扣八折
public class ShopDiscountDecorator extends ItemAbsatractDecorator {
    public ShopDiscountDecorator(ItemComponent myItem) {
        super(myItem);
    }
  
    @Override
    public double checkoutPrice() {
        return 0.8 * super.checkoutPrice();
    }
} 

// 定义具体装饰者B：增加满200减20功能，此处忽略判断逻辑
public class FullReductionDecorator extends ItemAbsatractDecorator {
    public FullReductionDecorator(ItemComponent myItem) {
        super(myItem);
    }
    
    @Override  
    public double checkoutPrice() {
        return super.checkoutPrice() - 20;  
    }
}

// 定义具体装饰者C：增加百亿补贴券50
public class BybtCouponDecorator extends ItemAbsatractDecorator { 
    public BybtCouponDecorator(ItemComponent myItem) {
        super(myItem);
    }
    
    @Override
    public double checkoutPrice() {
        return super.checkoutPrice() - 50;
    }
}
    

//客户端调用
public class userPayForItem() {
    public static void main(String[] args) {
        ItemCompoment item = new ConcreteItemCompoment();
        System.out.println("宝贝原价：" + item.checkoutPrice() + " 元"）; 
        item = new ShopDiscountDecorator(item);
        System.out.println("使用店铺折扣后需支付：" + item.checkoutPrice() + " 元"）;
        item = new FullReductionDecorator(item);
        System.out.println("使用满200减20后需支付：" + item.checkoutPrice() + " 元"）;                
        item = new BybtCouponDecorator(item);
        System.out.println("使用百亿补贴券后需支付：" + item.checkoutPrice() + " 元"）;      
    }
}

结果输出

宝贝原价：200.0 元
使用店铺折扣后需支付：160.0 元
使用满200减20后需支付：140.0 元
使用百亿补贴券后需支付：90.0 元

UML图

比较分析

VS 继承

装饰者模式和继承关系都是要对目标类进行功能扩展，但装饰模式可以提供比继承更多的灵活性：继承是静态添加功能，在系统运行前就会确定下来；装饰者模式是动态添加、删除功能。

比如，一个对象需要具备 10 种功能，但客户端可能要求分阶段使用对象功能：在第一阶段只执行第 1-8 项功能，第二阶段执行第 3-10 项功能，这种场景下只需先定义好第 3-8 项功能方法。在程序运行的第一个阶段，使用具体装饰者 A 添加 1、2 功能；在第二个运行阶段，使用具体装饰者 B 添加 9、10 功能。而继承关系难以实现这种需求，它必须在编译期就定义好要使用的功能。

VS 代理模式

装饰者模式常常被拿来和代理模式比较，两者都要实现目标类的相同接口、声明一个目标对象，并且都可以在不修改目标类的前提下进行方法扩展，整体设计思路非常相似。那么两者的区别是什么呢？

首先，装饰者模式的重点在于增强目标对象功能，而代理模式的重点在于保护和隐藏目标对象。其中，装饰者模式需要客户端明确知道目标类，才能对其功能进行增强；代理模式要求客户端对目标类进行透明访问，借助代理类来完成相关控制功能（如日志记录、缓存设置等），隐藏目标类的具体信息。可见，代理类与目标类的关系往往在编译时就确定下来，而装饰者类在运行时动态构造而成

其次，两者获取目标类的方式不同。装饰者模式是将目标对象作为参数传给构造方法，而代理模式是通过在代理类中创建目标对象的一个实例。

最后，通过上述示例可发现，装饰者模式会使用一系列具体装饰者类来增强目标对象的功能，产生了一种连续、叠加的效应；而代理模式是在代理类中一次性为目标对象添加功能。

VS 适配器模式

两者都属于包装式行为，即当一个类不能满足需求时，创建辅助类进行包装以满足变化的需求。但是装饰者模式的装饰者类和被装饰类都要实现相同接口，或者装饰类是被装饰类的子类；而适配器模式中，适配器和被适配的类可以有不同接口，并且可能会有部分接口重合。

JDK源码赏析

Java I/O标准库是装饰者模式在Java语言中非常经典的应用实例。

如下图所示，InputStream 相当于抽象构件，FilterInputStream 类似于抽象装饰者，它的四个子类等同于具体装饰者。其中，FilterInputStream 中含有被装饰类 InputStream 的引用，其具体装饰者及各自功能为：PushbackInputStream 能弹出一个字节的缓冲区，可将输入流放到回退流中；DataInputStream 与 DataOutputStream搭配使用，用来装饰其它输入流，允许应用程序以一种与机器无关的方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型；BufferedInputStream 使用缓冲数组提供缓冲输入流功能，在每次调用 read() 方法时优先从缓冲区读取数据，比直接从物理数据源读取数据的速度更快；LineNumberInputStream 提供输入流过滤功能，可以跟踪输入流中的行号（以回车符、换行符标记换行）。

FilterInputStream 是所有装饰器类的抽象类，提供特殊的输入流控制。下面源码省略了 skip、available、mark、reset、markSupported 方法，这些方法也都委托给了 InputStream 类。其中， InputStream 提供装饰器类的接口，因而此类并没有对 InputStream 的功能做任何扩展，其扩展主要交给其子类来实现。

public class FilterInputStream extends InputStream {
    //维护一个 InputStream 对象
    protected volatile InputStream in;  
    
    //构造方法参数需要一个 inputStream
    protected FilterInputStream(InputStream in) {     
        this.in = in;
    }
 
    //委托给 InputStream
    public int read() throws IOException {
        return in.read();                            
    }
    
    //委托给 InputStream
    public void close() throws IOException {         
        in.close();
    }
    
    .......
   
}

由于源码太长，这里先以 PushbackInputStream 为例，展示 FilterInputStream 的具体装饰者的底层实现，大家感兴趣的话可以自行查阅其它源码哦。PushbackInputStream 内部维护了一个 pushback buf 缓冲区，可以帮助我们试探性地读取数据流，对于不想要的数据也可以返还回去。

public class PushbackInputStream extends FilterInputStream {
    //缓冲区
    protected byte[] buf;       
 
    protected int pos;
 
    private void ensureOpen() throws IOException {
        if (in == null)
            throw new IOException("Stream closed");
    }
    //构造函数可以指定返回的字节个数
    public PushbackInputStream(InputStream in, int size) {      
        super(in);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("size <= 0");
        }
        //初始化缓冲区的大小
        this.buf = new byte[size];  
        //设置读取的位置
        this.pos = size;                                        
    }
    //默认回退一个
    public PushbackInputStream(InputStream in) {                
        this(in, 1);
    }
 
    public int read() throws IOException {
        //确保流存在
        ensureOpen(); 
        //如果要读取的位置在缓冲区里面
        if (pos < buf.length) { 
            //返回缓冲区中的内容
            return buf[pos++] & 0xff;                           
        }
        //否则调用超类的读函数
        return super.read();                                    
    }
 
    //读取指定的长度
    public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException {    
         ensureOpen();
        if (b == null) {
            throw new NullPointerException();
        } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        } else if (len == 0) {
            return 0;
        } 
        //缓冲区长度减去读取位置
        int avail = buf.length - pos;  
        //如果大于0，表明部分数据可以从缓冲区读取
        if (avail > 0) {    
            //如果要读取的长度小于可从缓冲区读取的字符
            if (len < avail) { 
                //修改可读取值为实际要读的长度
                avail = len;                    
            }
            //将buf中的数据复制到b中
            System.arraycopy(buf, pos, b, off, avail); 
            //修改pos的值
            pos += avail;
            //修改off偏移量的值
            off += avail;     
            //修改len的值 
            len -= avail;                               
        }
        //如果从缓冲区读取的数据不够
        if (len > 0) {  
            //从流中读取
            len = super.read(b, off, len);              
            if (len == -1) {
                return avail == 0 ? -1 : avail;
            }
            return avail + len;
        }
        return avail;
    }
 
    //不读字符b
    public void unread(int b) throws IOException {      
        ensureOpen();
        if (pos == 0) {
            throw new IOException("Push back buffer is full");
        }
        //实际就是修改缓冲区中的值，同时pos后退
        buf[--pos] = (byte)b;                           
    }
 
    public void unread(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
        ensureOpen();
        if (len > pos) {
            throw new IOException("Push back buffer is full");
        }
        //修改缓冲区中的值，pos后退多个
        pos -= len;         
        System.arraycopy(b, off, buf, pos, len);
    }
 
    public void unread(byte[] b) throws IOException {
        unread(b, 0, b.length);
    }
}

优缺点及适用场景

优点

提供比继承更加灵活的扩展功能，通过叠加不同的具体装饰者的方法，动态地增强目标类的功能。
装饰者和被装饰者可以独立发展，不会相互耦合，比如说我们想再加一个炒河粉只需创建一个炒河粉类继承FastFood即可，而想要增加火腿肠配料就增加一个类去继承 Garnish 抽象装饰者。

缺点

使用装饰模式，可以比使用继承关系创建更少的类，使设计比较易于进行。然而，多层装饰会产生比继承更多的对象，使查错更加困难，尤其是这些对象都很相似。而且，当目标类被多次动态装饰后，程序的复杂性也会大大提升，难以维护。

适用场景

继承关系不利于系统维护，甚至不能使用继承关系的场景。比如，当继承导致类爆炸时、目标类被 final 修饰时，都不宜通过创建目标类的子类来扩展功能。
要求不影响其他对象，为特定目标对象添加功能。
要求动态添加、撤销对象的功能。

总结

装饰者模式也是一种比较容易理解和上手的设计模式，它可以对多个装饰者类进行花式排列组合，适应多变的用户需求。同时，装饰者模式也是符合开闭原则的，被装饰的对象和装饰者类互相独立、互不干扰。

在介绍装饰者模式的适用场景时，我们可以发现上述场景在实际工程中也比较常见，因此装饰者模式同样应用广泛。除了本文提到的 Java I/O，装饰者模式的典型应用实例还有：Spring cache 中的 TransactionAwareCacheDecorator 类、 Spring session 中的 ServletRequestWrapper 类、Mybatis 缓存中的 decorators 包等等。

（本文作者：鎏越）

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二、建造者模式php

当谈到设计模式时，建造者模式是一种非常重要且实用的模式。在许多程序设计语言中，包括PHP，建造者模式都被广泛应用于构建复杂对象。

什么是建造者模式？

建造者模式是一种创建型设计模式，旨在让用户能够逐步构建复杂对象。它允许您按步骤创建对象，同时能够保持灵活性和清晰性。

为什么选择建造者模式？

使用建造者模式的一个重要原因是当您希望创建各种类型的对象，并且希望在创建过程中能够灵活地添加或删除一些步骤时，建造者模式可以派上用场。它可以帮助您更好地组织代码并降低耦合度。

建造者模式在PHP中的应用

在PHP中，建造者模式通常用于构建复杂的对象，比如在创建一个包含多个组件的产品时。通过建造者模式，您可以将对象的构建细节与表示分离开来，从而更好地管理代码。

建造者模式示例代码


// 以下是一个简单的PHP建造者模式示例代码

// 产品类
class Product {
    private $components = [];

    public function addComponent($component) {
        $this->components[] = $component;
    }

    public function listComponents() {
        foreach ($this->components as $component) {
            echo $component . "\n";
        }
    }
}

// 建造者接口
interface Builder {
    public function buildComponentA();
    public function buildComponentB();
    public function getProduct();
}

// 具体建造者类
class ConcreteBuilder implements Builder {
    private $product;

    public function __construct() {
        $this->product = new Product();
    }

    public function buildComponentA() {
        $this->product->addComponent("Component A");
    }

    public function buildComponentB() {
        $this->product->addComponent("Component B");
    }

    public function getProduct() {
        return $this->product;
    }
}

// 使用建造者模式构建产品
$builder = new ConcreteBuilder();
$builder->buildComponentA();
$builder->buildComponentB();
$product = $builder->getProduct();
$product->listComponents();

总结

建造者模式是一种非常实用的设计模式，在PHP等编程语言中得到了广泛应用。通过建造者模式，我们可以更好地管理对象的构建过程，并且能够轻松地扩展和修改这个过程。希望本文能够帮助您更好地理解和应用建造者模式。

三、Java代理模式和装饰者模式的区别？

　　代理模式与装饰者模式看起来很像，都实现基础对象实现的接口，在其自身对象中都保存着对被代理/被装饰者的对象引用。　　先来看看装饰者模式的定义：动态的将责任附加到被装饰者对象上，用于扩展对象的功能。比继承的灵活性大。典型的如Java IO的设计即是装饰者模式的典型应用。　　代理模式模式的定义：对其他对象进行代理，以控制对被代理对象的访问。Spring的为业务逻辑层方法生成的代理类，主要进行一些事务控制等。　　由定义可以看出装饰的责任是扩展功能，而代理主要控制访问。　　具体例子可参看Java IO装饰/Spring的动态代理/Hibernate的代理等。

四、Java建造者模式：提升代码可读性和灵活性

在Java编程中，建造者模式是一种常见的设计模式，它可以帮助我们创建复杂的对象，提高代码的可读性和灵活性。建造者模式通过将对象的构建过程拆分为多个步骤，使得我们可以灵活地组合这些步骤来构建不同的对象。本文将介绍建造者模式的定义、结构、工作原理以及在实际开发中的应用。

建造者模式定义

建造者模式是一种对象创建型模式，它可以将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。建造者模式的核心思想是将构建复杂对象的过程拆分成多个简单的步骤，然后由指挥者按照一定的步骤组合和控制，最终构建出一个完整的对象。

建造者模式结构

建造者模式通常由以下几个角色组成：

产品角色（Product）：最终要创建的复杂对象。
抽象建造者角色（Builder）：定义创建一个产品对象的各个组成部分的抽象接口，通常包括构建方法和返回方法。
具体建造者角色（Concrete Builder）：实现抽象建造者接口，完成复杂对象的各个部分的具体创建和装配方法。
指挥者角色（Director）：负责安排已有模块的顺序，然后生成新模块。

建造者模式工作原理

建造者模式的工作原理主要分为以下几个步骤：

客户端创建指挥者对象，并将具体建造者对象注入其中。
指挥者根据客户要求的顺序组装产品。
客户端从指挥者获取最终构建的产品。

建造者模式在实际开发中的应用

建造者模式在实际开发中有着广泛的应用，尤其是在对象的构建过程比较复杂，需要一定的步骤和顺序的场景下。比如，构建复杂的XML，构建复杂的SQL查询，构建符合一定规范的HTML等等。

通过使用建造者模式，我们可以将对象的构建过程与表示分离，使得构建过程更加灵活，同时也提高了代码的可读性和可维护性。此外，建造者模式也符合单一职责原则，每个具体建造者都相对独立，容易扩展和维护。

感谢您阅读本篇关于Java建造者模式的文章，希望通过本文的介绍，您对建造者模式有了更深入的了解，并能在实际开发中灵活运用，提升代码的质量和开发效率。

五、单例模式观察者模式 java

public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }

六、JAVA导入txt、CSV的例子？

导入文件若为二进制格式的csv或xls文件需要用jxl.jar包来解析，若文件为文本格式逗号分隔的csv文件则需要用opencsv.jar包来解析。下面为导入两种格式文件的代码示例：

1. 导入文本格式逗号分隔的csv文件Java代码 import au.com.bytecode.opencsv.CSVReader; import au.com.bytecode.opencsv.CSVReader; Java代码 public void importCsvFile() { CSVReader csvReader = null; try { csvReader = new CSVReader(new FileReader(importFile),

七、重装上阵建造者模式怎样稳赢？

要稳赢重装上阵建造者模式，可以通过以下几个步骤：

1. 总结游戏规则和策略，了解每个建造者角色的特点和优势；

2. 组建一个均衡的建造者团队，使各个角色能够互相配合，发挥各自的优势；

3. 充分利用资源，合理规划建造顺序，确保每个建造者的行动都能够最大程度地增加战斗力；

4. 根据对手的情况和行动进行实时调整和反击，保持灵活性和适应性；

5. 打造强大的阵容，并且密切关注游戏进程和对手的动向，及时调整策略，确保稳定的胜利。

八、监狱建造者逃生者模式如何玩？

监狱建造者逃生者模式玩法就是边走边破坏。

九、java教程例子

Java教程例子

Java是一种流行的编程语言，广泛用于开发各种类型的应用程序。本教程将为您提供一些关于Java编程的例子，帮助您更好地理解和掌握这门语言。

基本语法示例

以下是一个简单的Java程序示例，用于打印“Hello, World！”到控制台：


public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个名为HelloWorld的类，其中包含一个main方法，该方法负责打印文本到控制台。

数据类型示例

Java提供了多种数据类型，包括整型、浮点型、字符型等。以下是一个示例，演示如何声明和初始化整型变量：


int num1 = 10;
int num2 = 20;
int sum = num1 + num2;
System.out.println("Sum: " + sum);

在这个例子中，我们声明并初始化了两个整型变量num1和num2，然后计算它们的和，并将结果打印到控制台。

条件语句示例

条件语句在Java中用于根据某些条件来执行不同的代码块。以下是一个简单的if语句示例：


int num = 5;
if(num > 0) {
    System.out.println("Positive number");
} else {
    System.out.println("Negative number");
}

在这个例子中，我们检查变量num的值是否大于0，如果是则打印“Positive number”，否则打印“Negative number”。

循环示例

循环结构允许我们重复执行特定的代码块。以下是一个for循环的示例：


for(int i = 1; i <= 5; i++) {
    System.out.println("Number: " + i);
}

这段代码将打印1到5之间的数字到控制台，利用for循环实现了重复输出的功能。

函数示例

函数允许我们将一段代码块封装起来，以便在需要时重复调用。以下是一个简单的函数示例：


public static int add(int num1, int num2) {
    return num1 + num2;
}
int result = add(10, 20);
System.out.println("Result: " + result);

在这个例子中，我们定义了一个名为add的函数，用于计算两个整数的和，并在主程序中调用该函数进行计算。

总结

通过以上这些Java编程示例，您可以更好地了解Java的基本语法、数据类型、条件语句、循环结构和函数的使用方法。希望这些例子能帮助您在学习和应用Java编程时更加游刃有余！

十、建造者模式识别图标不见了

建造者模式是一种用于创建复杂对象的创建型设计模式。它允许用户根据不同的输入，通过同一个构造过程构建具有不同表示的对象。在软件开发中，建造者模式可以提高灵活性和可维护性，使代码更易于理解和扩展。

识别图标不见了

在进行软件开发和设计时，经常会遇到识别图标不见了的问题。这可能是由于文件丢失、路径错误或者权限问题导致的。对于开发者而言，了解如何识别并解决图标不见了的情况至关重要。

首先，检查项目文件结构中图标所在的路径是否正确。确保图标文件被正确引用并位于预期的位置。其次，检查图标文件的命名是否正确，避免使用特殊字符或空格，以免引起路径解析错误。

如果图标文件未被正确加载，可能需要检查文件读取权限和路径权限设置。确保文件具有正确的权限，以允许应用程序读取和加载图标文件。

建造者模式的应用

建造者模式常被用于处理具有多个属性和复杂结构的对象。通过建造者模式，可以将对象的构建过程与其表示分离，使得客户端代码更加清晰和简洁。

在实际应用中，建造者模式可以帮助开发人员构建不同配置的对象，而无需创建多个构造函数或繁杂的构造方法。这种灵活性和可扩展性使得建造者模式成为许多软件项目中的重要设计模式之一。

识别图标不见了的技巧

对于识别图标不见了的问题，开发者可以采用一些技巧来解决。首先，使用开发工具检查页面加载时的网络请求和响应情况，查看是否有图标文件未被正确加载。

其次，检查浏览器控制台输出，查看是否有404错误或其他相关信息指示图标文件加载失败。通过这些调试信息，可以更快地定位并解决图标不见了的问题。

另外，考虑使用CDN（内容分发网络）来托管图标文件，以提高加载速度和稳定性。通过CDN服务，可以有效减少图标不见了的情况，并提升用户体验。

结语

在软件开发和设计过程中，建造者模式和识别图标不见了是两个重要的主题。通过合理应用建造者模式，可以提高代码质量和可维护性；同时，掌握识别图标不见了的技巧，可以帮助开发者更快地解决页面加载和显示问题。

希望本文对您在软件开发和设计中遇到的挑战有所帮助，祝您在项目中取得成功！

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