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java装饰模式实例解析

1、装饰模式概述:

装饰模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象增加一些额外的职责,就增加对象功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活。《设计模式的艺术》

使用场景:

现实生活中大家都会遇到的一种场景,当买了房子之后,可能都需要对房子进行装修,或是根据自己的一些喜好对房间进行二次的装饰来满足自己的需求。软件系统开发也如此,一个系统设计好之后,常常需要对系统进行扩展,增加新的业务需求。市场端的需求是善变的,因此在软件设计时必须要考虑到系统的扩展性,不可能一次性将所有功能做到满足所有需求。装饰模式的应用,为系统的扩展以及迭代需求提供很好的支持。

2、代理模式UML类图:

java装饰模式实例解析

image.png

Component(抽象构件):作为具体构件和装饰类的公共父类,定义相关的业务接口,主要为面向抽象编程;
ConcreteComponent(具体构件):作为抽象构件的子类,为具体业务的实现者;
Decorator(抽象装饰类):抽象构件的子类,定义为抽象类。用于扩展具体构件的业务功能,作为抽象存在只是为了用户端使用时面向接口编程。其内部维护一个抽象构件的引用,通过该引用来调用具体构件的方法,并通过其子类来扩展业务方法,实现装饰的目的。
ConcreteDecorator(具体装饰类):作为抽象装饰类的子类,完成对具体构件业务功能的扩展装饰功能。

3、代理模式示例:

项目背景:

咋一看上面的类图设计,可能体会不到装饰模式的优雅性,我们通过一个实例,来带大家体会其中妙处。该实例为某电商平台活动、扣费相关部分的后台设计,与前面文章一样只展示其功能并不上具体代码啦。

/**  * 负责实现各种折扣业务  */ public class DiscountBusiness {      /**      * 会员9折优惠      */     public void discountForVip() {         //do something     }      /**      * 51活动优惠      */     public void discountForLayborDay() {         //do something     }       /**      * 新年活动优惠      */     public void discountForSpringFestival() {         //do something     }      /**      * vip用户新年活动优惠      */     public void springFestivalDiscountForVip() {         //do something     }     ... } 

上述代码为折扣业务逻辑处理类,由于项目初期设计时没有考虑太多,当业务不断发展时,运营有各种需求,需要修改原有方案。而程序端实现就是不断累计代码,增加新的业务方法和逻辑判断来进行处理。大家可以想象,几年下来这类的代码量那可是非常客观的,日后做重构或是项目交接,我想接盘的人心里肯定是一万个草尼玛飘过。所谓前人种树后人乘凉,系统设计对于产品发展非常重要,下面我们看使用装饰模式对该模块进行重构后的实现。

代理模式实现:
java装饰模式实例解析

image.png

public abstract class BaseDiscount {     public abstract void discount(); } public class VIPDiscountBusiness extends BaseDiscount {     @Override     public void discount() {         System.out.println("处理vip用户的折扣业务");     } } public class FestivalDiscountBusiness extends BaseDiscount {     @Override     public void discount() {         System.out.println("处理节假日折扣业务");     } } public abstract class DiscountDecorator extends BaseDiscount{          public BaseDiscount component;          public DiscountDecorator(BaseDiscount component) {         this.component = component;     }        public abstract void discountForVip();          public abstract void discountForFestival(); } public class VIPDiscountDecorator extends DiscountDecorator{      public VIPDiscountDecorator(BaseDiscount component) {         super(component);     }      @Override     public void discount() {         component.discount();     }      @Override     public void discountForVip() {         component.discount();         //do something         System.out.println("扩展Vip用户折扣业务功能");     }      @Override     public void discountForFestival() {         //do nothing     } } public class FestivalDiscountDecorator extends DiscountDecorator{          public FestivalDiscountDecorator(BaseDiscount component) {         super(component);     }      @Override     public void discount() {         component.discount();     }      @Override     public void discountForVip() {         //do noting     }      @Override     public void discountForFestival() {         discount();         //do something         System.out.println("扩展节假日折扣业务功能");     } }  public class Client {     public static void main(String[] args) {         //客户端使用         BaseDiscount vipDiscountBusiness, festivalDiscountBusiness;         vipDiscountBusiness = new VIPDiscountBusiness();         festivalDiscountBusiness = new FestivalDiscountBusiness();         DiscountDecorator vipDiscountDecorator, festivalDiscountDecorator;         vipDiscountDecorator = new VIPDiscountDecorator(vipDiscountBusiness);         festivalDiscountDecorator = new FestivalDiscountDecorator(festivalDiscountBusiness);         vipDiscountDecorator.discountForVip();         festivalDiscountDecorator.discountForFestival();      } } 

放眼望去,上面代码好像想比初始时一个类处理完所有功能要复杂的多,结构设计也更抽象化,或许让人觉得更加难理解。首先将折扣业务划分为2个类别,并且设计对应的实现者和装饰者,当业务反之需要对其中的折扣规则进行扩展或者是修改时,并不需要直接修改原有具体实现者的方法,只需要修改VIPDiscountDecorator和FestivalDiscountDecorator等装饰类中的处理逻辑或者是增加新的接口实现新的业务需求。换句话说不管业务怎么变化,基础的实现方式不会随者系统扩展而发生变化,不会破坏原有封装性。从扩展性和解耦性上来说,这样的设计会更符合面向对象设计原则,而且这种设计可读性更高。

4、透明装饰模式与半透明装饰模式

两者之间的区别并不大,透明与否是对客户端程序而言。上述的示例其实就是透明装饰模式,因为装饰类中的接口都定义在抽象类DiscountDecorator中,用户在使用时面向抽象,所有的接口都是透明的。半透明的就是将具体业务类的装饰方法定义在具体的装饰类中,在客户端使用装饰类时要直接用具体装饰类声明对象,只能使用其业务相关的方法。

5、优缺点分析:

优点:

1)灵活性更好,不用增加特别多子类对原有功能进行扩展;
2)降低系统耦合,面向接口编程,扩展性好;

缺点:

1)设计的理解上会更复杂;

结束语

相信大家对于装饰模式已有一个初步了解,经常在面试的时候会被问到装饰模式与代理模式的区别。装饰模式意义在于对原有系统业务功能的扩展或者是装饰,而代理模式常用在原有系统中增加一些与业务无关的操作,例如日志、验证等功能。

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