装饰者模式(Decorator Pattern) 实例

导读

这篇文章中我不会使用概念性文字来说明装饰者模式，因为通常概念性的问题都很抽象，很难懂，使得读者很难明白到底为什么要使用这种设计模式，我们设计模式的诞生，肯定是前辈们在设计程序的时候遇到了某种困难，为了避免这种苦难的发生，从而设计出来的这种设计模式，所以这篇文章中我会带领大家遇见这种困难，从而使用设计模式解决这种困难，最后大家就会明白什么是设计者模式，什么时候应该使用设计者模式以及如何使用设计者模式了

首先我们先来看一下装饰者模式的UML图是什么样子的，图中各个类的含义不懂没有关系，下面我会用一个形象的例子来一一介绍他们，相信大家看完后肯定就明白了

如果不用装饰者设计模式会出现什么问题？

这里我不准备用一些概念性的文字来说明什么是装饰者模式，我就要用一个实际的例子来形象的说明什么是装饰者模式！

比如我们玩网络游戏，我们都要先创建一个角色对吧，这些角色每个人创建出来的都不一样，因为角色肯定可以根据用户的审美来个性化打造，但是每个角色最开始的能力都是一样的，不会因为一个玩家给他捏了一张特别帅的脸而变得特别的厉害。那么这个角色肯定是一个接口，这就是UML图中的Conponent接口

/**
* 游戏角色
*/
public interface Avatar {
void describe();
}

非常简单，只有一个方法，我们只用来演示，真正的游戏角色不可能只有这么简单。describe方法用来描述这个角色。

好，我们玩游戏肯定有职业对吧，假设我们这款游戏只设计了4种职业：战士（Worrior），法师（Mage），猎人（Hunter），术士（Warlock）。我们要创建4个实现类，这就对应ConcreteComponent类

public class Worrior implements Avatar {
@Override
public String describe() {
return "战士";
}
}

public class Mage implements Avatar {
@Override
public String describe() {
return "法师";
}
}

public class Hunter implements Avatar {
@Override
public String describe() {
return "猎人";
}
}

public class WarLock implements Avatar {
@Override
public String describe() {
return "术士";
}
}

好了，现在我们已经创建好4种职业的游戏角色了。现在我们的玩家觉得太单调了，所有同样职业的角色都长一个样子，你们应该允许我们在创建角色的时候可以修改角色的外观。比如选择头发颜色。

这可怎么办，我们有4种职业啊，每种职业提供3种颜色的头发，我们得再创建12个子类啊，而且之前设计的4个实现类的作用也就不大了，因为大家肯定都去改变一下头发的颜色。好，先硬着头皮来写吧。

public class WorriorWithRedHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "战士+红颜色头发";
}
}
public class WorriorWithGreenHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "战士+绿颜色头发";
}
}
public class WorriorWithBlueHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "战士+蓝颜色头发";
}
}

public class MageWithRedHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "法师+红颜色头发";
}
}
public class MageWithGreenHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "法师+绿颜色头发";
}
}
public class MageWithBlueHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "法师+蓝颜色头发";
}

public class HunterWithRedHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "猎人+红颜色头发";
}
}
public class HunterWithGreenHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "猎人+绿颜色头发";
}
}
public class HunterWithBlueHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "猎人+蓝颜色头发";
}

public class WarLockWithRedHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "术士+红颜色头发";
}
}
public class WarLockWithGreenHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "术士+绿颜色头发";
}
}
public class WarLockWithBlueHair implements Avatar{

@Override
public String describe() {
return "术士+蓝颜色头发";
}

好了，加班到半夜，终于写完了。第二天上班，老板来找你了，现在我们的玩家越来越多了，他们反映说我们的角色还是太单调，我们还要让玩家可以选择上衣的颜色和裤子的颜色，上衣有5种颜色，裤子有5种颜色。听完这个需求，我想你也应该吐血了。比如玩家A会选择战士+红色头发+白色上衣+蓝色裤子，玩家B会选择术士+蓝色头发+白色上衣+黄色裤子。这组合也太多了，这得写多少个实现类。这种方法肯定是行不通的。

使用装饰者模式如何解决问题？

这时公司来了个大牛，他听说了这个情况，接下了这个需求，你心想他一定是疯了，可是第二天他就完成了任务，你吃了一大惊，赶紧去看他的代码是怎么实现的，原来这位大牛使用了你连听都没说过的装饰者设计模式。

首先他设计了一个类，实现了Avatar接口，并且传入了一个Avatar对象，这就对应UML图中的Decorator

public class AvatarDecorator implements Avatar {
private Avatar av;
public AvatarDecorator(Avatar avatar){
av = avatar;
}

@Override
public String describe() {
return av.describe();
}
}

我们看到他里面持有一个Avatar类型的对象，在describe方法中实际调用的也是av的describe对象，我们传入的Avatar对象也就是我们需要进行装饰的对象了。

好，现在我们先来设计头发颜色的装饰类

public class RedHair extends AvatarDecorator {
public RedHair(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+红色头发";
}
}
public class GreenHair extends AvatarDecorator {
public GreenHair(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+绿色头发";
}
}
public class BlueHair extends AvatarDecorator {
public BlueHair(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+蓝色头发";
}
}

我们看到，我们的构造方法是调用的super（）的构造方法，也就是调用的AvatarDecorator的构造方法，我们的describe中也先调用了super.describe()然后后面加上了我们的装饰内容，也就是说我们传进来的一个Avatar对象被我们装饰了。这就相当于UML中的ConcreteDecorator。

好了，现在玩家想要创建一个角色的话就可以这样创建出来

//红色头发战士
Avatar avatar1 = new RedHair(new Worrior());
//绿色头发术士
Avatar avatar2 = new GreenHair(new WarLock());

接下来我们再设计上衣和裤子的装饰类

public class WhiteJacket extends AvatarDecorator {
public WhiteJacket(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+白色上衣";
}
}
public class RedJacket extends AvatarDecorator {
public RedJacket(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+红色上衣";
}
}public class BlackJacket extends AvatarDecorator {
public BlackJacket(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+黑色上衣";
}
}public class GreenJacket extends AvatarDecorator {
public GreenJacket(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+绿色上衣";
}
}public class BlueJacket extends AvatarDecorator {
public BlueJacket(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+蓝色上衣";
}
}

public class WhitePants extends AvatarDecorator {
public WhitePants(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+白色裤子";
}
}
public class BlackPants extends AvatarDecorator {
public BlackPants(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+黑色裤子";
}
}
public class RedPants extends AvatarDecorator {
public RedPants(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+红色裤子";
}
}
public class GreenPants extends AvatarDecorator {
public GreenPants(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+绿色裤子";
}
}
public class BluePants extends AvatarDecorator {
public BluePants(Avatar avatar) {
super(avatar);
}

@Override
public String describe() {
return super.describe()+"+蓝色裤子";
}
}

好了，现在我们就可以任意组合我们的角色了

//绿色头发猎人穿着白色上衣和黑色裤子
Avatar avatar3 = new GreenHair(new WhiteJacket(new BlackPants(new Hunter())));
//红色头发法师穿着红色上衣和白色裤子
Avatar avatar4 = new RedHair(new RedJacket(new WhitePants(new Mage())));

有图有真相