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装饰器模式
星辰
2018-09-17
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# 装饰器模式 > * 装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式，它是作为现有的类的一个包装。 * 这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。 ## 意图： > 动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。 ## 优点： > 饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合，装饰模式是继承的一个替代模式，装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。 ## 使用场景 > * 1、扩展一个类的功能。 * 2、动态增加功能，动态撤销。 ## 类图  * Component为统一接口，也是装饰类和被装饰类的基本类型。 * ConcreteComponent为具体实现类，也是被装饰类，他本身是个具有一些功能的完整的类。 * Decorator是装饰类，实现了Component接口的同时还在内部维护了一个ConcreteComponent的实例，并可以通过构造函数初始化。而Decorator本身，通常采用默认实现，他的存在仅仅是一个声明：我要生产出一些用于装饰的子类了。而其子类才是赋有具体装饰效果的装饰产品类。 * ConcreteDecorator是具体的装饰产品类，每一种装饰产品都具有特定的装饰效果。可以通过构造器声明装饰哪种类型的ConcreteComponent，从而对其进行装饰。 ## 装饰类代码案例 ### 简单的装饰类实现案例 ``` package com.noteshare.designPatterns.decorator.demo1; /** * 基础接口 -组件 */ public interface Component { public void biu(); } package com.noteshare.designPatterns.decorator.demo1; /** * 具体实现类 */ public class ConcretComponent implements Component { public void biu() { System.out.println("biubiubiu"); } } package com.noteshare.designPatterns.decorator.demo1; /** * 装饰类 */ public class Decorator implements Component { public Component component; public Decorator(Component component) { this.component = component; } public void biu() { this.component.biu(); } } package com.noteshare.designPatterns.decorator.demo1; /** * 具体装饰类 */ public class ConcreteDecorator extends Decorator { public ConcreteDecorator(Component component) { super(component); } public void biu() { System.out.println("ready?go!"); this.component.biu(); } } package com.noteshare.designPatterns.decorator.demo1; /** * 这样一个基本的装饰器体系就出来了，当我们想让Component在打印之前都有一个ready？go！的提示时， * 就可以使用ConcreteDecorator类了。具体方式如下： */ public class Client { public static void main(String[] args) { // 使用装饰器 Component component = new ConcreteDecorator(new ConcretComponent()); component.biu(); } } ``` ### 为何使用装饰器模式 > * 一个设计模式的出现一定有他特殊的价值。仅仅看见上面的结构图你可能会想，为何要兜这么一圈来实现？仅仅是想要多一行输出，我直接继承ConcretComponent，或者直接在另一个Component的实现类中实现不是一样吗？ * 首先，装饰器的价值在于装饰，他并不影响被装饰类本身的核心功能。在一个继承的体系中，子类通常是互斥的。比如一辆车，品牌只能要么是奥迪、要么是宝马，不可能同时属于奥迪和宝马，而品牌也是一辆车本身的重要属性特征。但当你想要给汽车喷漆，换坐垫，或者更换音响时，这些功能是互相可能兼容的，并且他们的存在不会影响车的核心属性：那就是他是一辆什么车。这时你就可以定义一个装饰器：喷了漆的车。不管他装饰的车是宝马还是奥迪，他的喷漆效果都可以实现。 * 再回到这个例子中，我们看到的仅仅是一个ConcreteComponent类。在复杂的大型项目中，同一级下的兄弟类通常有很多。当你有五个甚至十个ConcreteComponent时，再想要为每个类都加上“ready？go！”的效果，就要写出五个子类了。毫无疑问这是不合理的。装饰器模式在不影响各个ConcreteComponent核心价值的同时，添加了他特有的装饰效果，具备非常好的通用性，这也是他存在的最大价值。 ### 装饰类实例代码 > 案例：需求大致是这样：采用sls服务监控项目日志，以Json的格式解析，所以需要将项目中的日志封装成json格式再打印。现有的日志体系采用了log4j + slf4j框架搭建而成。调用起来是这样的: ``` private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Component.class); logger.error(string); ``` > 这样打印出来的是毫无规范的一行行字符串。在考虑将其转换成json格式时，我采用了装饰器模式。目前有的是统一接口Logger和其具体实现类，我要加的就是一个装饰类和真正封装成Json格式的装饰产品类。具体实现代码如下： ``` package com.noteshare.designPatterns.decorator.demo2; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.Marker; /** * logger decorator for other extension * this class have no specific implementation * just for a decorator definition */ public class DecoratorLogger implements Logger { public Logger logger; public DecoratorLogger(Logger logger) { this.logger = logger; } @Override public void info(String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public String getName() { // TODO Auto-generated method stub return null; } @Override public boolean isTraceEnabled() { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void trace(String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isTraceEnabled(Marker marker) { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void trace(Marker marker, String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(Marker marker, String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(Marker marker, String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(Marker marker, String format, Object... argArray) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void trace(Marker marker, String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isDebugEnabled() { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void debug(String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isDebugEnabled(Marker marker) { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void debug(Marker marker, String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(Marker marker, String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(Marker marker, String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(Marker marker, String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void debug(Marker marker, String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isInfoEnabled() { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void info(String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void info(String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void info(String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void info(String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isInfoEnabled(Marker marker) { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void info(Marker marker, String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void info(Marker marker, String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void info(Marker marker, String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void info(Marker marker, String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void info(Marker marker, String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isWarnEnabled() { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void warn(String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isWarnEnabled(Marker marker) { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void warn(Marker marker, String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(Marker marker, String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(Marker marker, String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(Marker marker, String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void warn(Marker marker, String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isErrorEnabled() { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void error(String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public boolean isErrorEnabled(Marker marker) { // TODO Auto-generated method stub return false; } @Override public void error(Marker marker, String msg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(Marker marker, String format, Object arg) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(Marker marker, String format, Object arg1, Object arg2) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(Marker marker, String format, Object... arguments) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void error(Marker marker, String msg, Throwable t) { // TODO Auto-generated method stub } } package com.noteshare.designPatterns.decorator.demo2; import org.apache.commons.lang.exception.ExceptionUtils; import org.json.JSONObject; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; /** * 以看到，在JsonLogger中，对于Logger的各种接口，我都用JsonObject对象进行一层封装。在打印的时候，最终还是调用原生接口logger. * error(string)， 只是这个string参数已经被我们装饰过了。如果有额外的需求，我们也可以再写一个函数去实现。 * 比如error(Exception e)，只传入一个异常对象，这样在调用时就非常方便了。 * 另外，为了在新老交替的过程中尽量不改变太多的代码和使用方式。我又在JsonLogger中加入了一个内部的工厂类JsonLoggerFactory * （这个类转移到DecoratorLogger中可能更好一些），他包含一个静态方法，用于提供对应的JsonLogger实例。最终在新的日志体系中， * 使用方式如下： * private static final Logger logger = JsonLoggerFactory.getLogger(Component.class); logger.error(string); * 他唯一与原先不同的地方，就是LoggerFactory -> JsonLoggerFactory，这样的实现，也会被更快更方便的被其他开发者接受和习惯。 */ public class JsonLogger extends DecoratorLogger { public JsonLogger(Logger logger) { super(logger); } @Override public void info(String msg) { JSONObject result = composeBasicJsonResult(); result.put("MESSAGE", msg); logger.info(result.toString()); } @Override public void error(String msg) { JSONObject result = composeBasicJsonResult(); result.put("MESSAGE", msg); logger.error(result.toString()); } public void error(Exception e) { JSONObject result = composeBasicJsonResult(); result.put("EXCEPTION", e.getClass().getName()); String exceptionStackTrace = ExceptionUtils.getStackTrace(e); result.put("STACKTRACE", exceptionStackTrace); logger.error(result.toString()); } public static class JsonLoggerFactory { @SuppressWarnings("rawtypes") public static JsonLogger getLogger(Class clazz) { Logger logger = LoggerFactory.getLogger(clazz); return new JsonLogger(logger); } } private JSONObject composeBasicJsonResult() { // 拼装了一些运行时信息 return null; } } ```
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