背景

你还在写满屏的爆炸类吗？

就是不管三七二十一，把所有代码写在一个类里面，这样代码不优雅不说，如果改动涉及到老代码，可能还会影响线上的系统稳定性。

其实，很多情况，我们巧妙地利用设计模式就能解决很多潜在的系统问题，今天栈长就教大家使用装饰器模式，在不改动老代码的前提下扩展功能，不但能提升代码优雅性，还能不影响现有的功能，谁用谁知道，真香！！

什么是装饰器模式？

装饰器模式，从字面上理解，顾名思义，就是一种装饰模式，它可以在不改动原有代码的情况下，对现有的对象、行为进行新的层次的包装、装饰，增强原有的基本功能以提供更丰富的能力。

举个简单的装修的小例子：

清理 > 刮腻子 > 涂油漆 > 挂壁画

也可以是：

清理 > 刮腻子 > 贴大理石 > 挂电视

或者可以是：

清理 > 刮腻子 > 贴墙纸

这是一步步的简单装修墙面过程（哈哈，大概如此，我不是专业的），这就是装饰器模式，装饰的每个步骤互不干涉，但后面的步骤需要依赖前一个步骤的完成，后面的步骤可以不断在前一个的装饰基础上进行增加。

装饰器模式结构图如下：

?

装饰器模式类结构如下：

• Component：组件接口类，定义被装饰类的基本功能
• ConcreteComponent：组件接口的基本实现类
• Decorator：装饰器角色类， 实现并持有一个 Component 对象实例
• ConcreteDecorator：装饰器的实现类

装饰器模式的优点：

1、不改动原有代码，动态增加功能；

2、对象之间不会相互依赖，松耦合，够优雅；

3、符合开闭原则，扩展性好、便于维护；

装饰器模式的缺点：

1、装饰环节如果很多的话，会造成装饰器类膨胀；

2、装饰器层层嵌套比较复杂，使用者必须清楚所有的装饰器类及其用途；

装饰器模式实战

我们把上面的装修的案例用装饰器模式实现一下。

组件接口类：

/**
 * 墙面装修接口
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public interface WallBeautify {

    /**
     * 装修操作
     * @author: 栈长
     * @from: 公众号Java技术栈
     */
    void operation();

}

组件接口的基本实现类：

/**
 * 墙面装修基本实现（清理墙面）
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public class WallBeautifyClean implements WallBeautify {

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("开始清理墙面");
    }

}

装饰器角色类：

这是一个抽象类，实现并持有一个 Component 对象实例，这里使用的是聚合，而不是继承，这也是装饰器模式的要点所在。

/**
 * 墙面装修装饰器角色
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public abstract class WallBeautifyDecorator implements WallBeautify {

    /**
     * 持有一个 Component 对象实例
     * @author: 栈长
     * @from: 公众号Java技术栈
     */
    private WallBeautify wallBeautify;

    public WallBeautifyDecorator(WallBeautify wallBeautify) {
        this.wallBeautify = wallBeautify;
    }

    @Override
    public void operation() {
        wallBeautify.operation();
        decoration();
    }

    /**
     * 装饰器实现类自定义实现方法
     * @author: 栈长
     * @from: 公众号Java技术栈
     */
    public abstract void decoration();

}

覆写原操作方法，在原操作之后再进行装饰，所以需要提供一个抽象的 decoration 方法供不同的装饰器的实现类去实现。

装饰器的实现类：

这里定义了 3 个装修过程：

刮腻子 > 涂油漆 > 挂壁画

所以各自去继承 装饰器角色类 并实现其装饰方法：

/**
 * 墙面装修装饰器角色实现（刮腻子）
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public class WallBeautifyPutty extends WallBeautifyDecorator {

    public WallBeautifyPutty(WallBeautify wallBeautify) {
        super(wallBeautify);
    }

    @Override
    public void decoration() {
        System.out.println("开始刮腻子");
    }

}

/**
 * 墙面装修装饰器角色实现（涂油漆）
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public class WallBeautifyPaint extends WallBeautifyDecorator {

    public WallBeautifyPaint(WallBeautify wallBeautify) {
        super(wallBeautify);
    }

    @Override
    public void decoration() {
        System.out.println("开始涂油漆");
    }

}

/**
 * 墙面装修装饰器角色实现（挂壁画）
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public class WallBeautifyHang extends WallBeautifyDecorator {

    public WallBeautifyHang(WallBeautify wallBeautify) {
        super(wallBeautify);
    }

    @Override
    public void decoration() {
        System.out.println("开始挂壁画");
    }

}

测试一下：

/**
 * 装饰器模式测试类
 * @author: 栈长
 * @from: 公众号Java技术栈
 */
public class DecoratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 清理墙面
        WallBeautify wallBeautifyClean = new WallBeautifyClean();
        wallBeautifyClean.operation();
        System.out.println("--------------");

        // 刮腻子
        WallBeautify wallBeautifyPutty = new WallBeautifyPutty(wallBeautifyClean);
        wallBeautifyPutty.operation();
        System.out.println("--------------");

        // 涂油漆
        WallBeautify wallBeautifyPaint = new WallBeautifyPaint(wallBeautifyPutty);
        wallBeautifyPaint.operation();
        System.out.println("--------------");

        // 挂壁画
        WallBeautify wallBeautifyHang = new WallBeautifyHang(wallBeautifyPaint);
        wallBeautifyHang.operation();
        System.out.println("--------------");

        // 多层嵌套
        WallBeautify wbh = new WallBeautifyHang(new WallBeautifyPaint(
                new WallBeautifyPutty(new WallBeautifyClean())));
        wbh.operation();
        System.out.println("--------------");
    }

}

本节教程所有实战源码已上传到这个仓库：

https://github.com/javastacks/javastack

输出结果：

开始清理墙面
--------------
开始清理墙面
开始刮腻子
--------------
开始清理墙面
开始刮腻子
开始涂油漆
--------------
开始清理墙面
开始刮腻子
开始涂油漆
开始挂壁画
--------------
开始清理墙面
开始刮腻子
开始涂油漆
开始挂壁画
--------------

结果输出正常！

可以看到，装饰器模式的使用还是相对比较简单的，使用装饰器模式可以达到不同的装饰效果，这样即满足了不同客户的需求，而又不用改动原有的代码，还是挺香的。

后续《设计模式》系列文章在公众号Java技术栈陆续更新中，请大家持续关注哦！

装饰器模式在 JDK 中的应用

现在我们知道如何使用装饰器模式了，现在我们再看看 JDK 哪些地方运用了装饰器模式呢。

1、IO 流

最经典的装饰器模式应用莫过于 JDK 中的 IO 流了（InputStream/ OutputStream）

常用的 InputStream 类结构类如下：

?

InputStream 和 FileInputStream 是基本的组件接口和实现。

FilterInputStream 就是一个实现组件接口并持有实例引用的装饰器角色：

?

BufferedInputStream、DataInputStream 都是不同的 FilterInputStream 的装饰实现。

OutputStream 也是同样的原理。

2、同步集合

要对非线程安全的集合（如：List、Set）简单提供线程安全的功能，使用装饰器模式也能轻松实现。

来看同步集合工具类方法：

java.util.Collections#synchronizedList(List)

java.util.Collections#synchronizedSet(Set)

?

它们都是 SynchronizedCollection 的装饰器实现类：

?

SynchronizedCollection 是装饰器角色：

?

SynchronizedCollection 实现了集合组件接口并持有集合实例引用，而 Collection（List） 和 ArrayList 是基本的组件接口和实现。

总结

本文介绍了装饰器模式的基本概念，也做了一个基本实战，并且举了两个 JDK 中的装饰器模式的例子，相信大家对装饰器模式有了一个基本认识了，怎么运用到项目中，大家应该有谱了吧？

当然，设计模式只是给大家一个设计的参考，并不能盲目运用，否则适得其反。话说，你是怎么在项目中应用装饰器模式的呢？欢迎留言分享案例！

本节教程所有实战源码已上传到这个仓库：

https://github.com/javastacks/javastack

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