装饰器模式详解与Java应用实例

**装饰器模式：Java动态功能扩展的利器** 装饰器模式是一种强大的Java结构型设计模式，它允许在不修改原有对象结构的前提下，动态地为对象添加额外的职责。与传统的继承方式不同，装饰器模式通过组合而非继承来实现功能的扩展，避免了类爆炸的问题，并提供了更高的灵活性。想象一下Java的I/O流，如`BufferedInputStream`对`FileInputStream`的包装，这正是装饰器模式的经典应用。装饰器模式适用于需要动态、透明地添加功能，以及多种功能需要自由组合的场景。它通过相同接口实现调用透明性，强调“做了什么”，使得代码更易于扩展和维护，是Java开发中值得掌握的重要设计模式。

装饰器模式是一种结构型设计模式，用于在不修改原有代码的情况下动态地为对象添加功能。它通过包装类（装饰类）包裹原始对象来实现功能增强，如 Java IO 中的 BufferedInputStream 包裹 FileInputStream 以增加缓冲功能。与继承不同，装饰器在运行时动态组合功能，避免类爆炸问题，并支持灵活的功能叠加。适用场景包括：1. 需要动态透明地添加功能；2. 多种功能需要自由组合；3. 避免复杂的继承体系，保持职责清晰。相比继承的静态性和类爆炸风险，装饰器强调“做了什么”，并通过相同接口实现调用透明性，使代码更灵活易扩展。

装饰器模式在Java中是一种设计模式，属于结构型模式的一种。它的核心作用是动态地给对象添加功能，而不需要修改原有代码或者使用继承。

这听起来有点像继承，但其实两者的思路和适用场景完全不同。

什么是装饰器模式？

装饰器模式的基本思想是：用一个包装类（装饰类）来包裹原始类的对象，从而在运行时动态地为对象增加新行为或职责。

比如 Java IO 包中的 InputStream 和 BufferedInputStream 就是一个典型的例子。你可以在创建 FileInputStream 后，把它作为参数传给 BufferedInputStream，这样就为这个输入流增加了缓冲功能。

InputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream("file.txt"));

这里没有改动 FileInputStream 的代码，也没有用继承的方式扩展它，而是通过“包装”实现功能增强。

装饰器模式 vs 继承

虽然两者都可以用来扩展类的功能，但它们的机制和适用场景有明显不同：

• 继承是静态的：在编译期就已经确定了子类的行为。如果你需要多种组合，继承会导致类爆炸。比如你想支持压缩、加密、缓冲等功能的组合，每个组合都要写一个子类，维护起来很麻烦。

• 装饰器是动态的：在运行时可以灵活地组合各种功能。你可以一层层地嵌套装饰，想加什么功能就包装一次，非常灵活。

举个简单的例子：

假设你有一个咖啡系统，基础咖啡是美式，然后可以加奶、加糖、加巧克力等等。如果用继承方式，你需要为每种组合定义一个类，比如 MilkCoffee, SugarMilkCoffee, ChocolateMilkCoffee……很快就会失控。

而用装饰器模式，只需要一个基础接口 Coffee，然后每个装饰器（如 MilkDecorator, SugarDecorator）都实现这个接口，并持有一个 Coffee 实例。这样就可以任意组合了。

使用场景有哪些？

装饰器模式适用于以下几种情况：

✅ 当你需要在不修改原有代码的前提下，动态、透明地添加功能

比如 Java IO 流、日志记录、权限校验等，这些场景都不适合频繁修改已有类，而是更适合用装饰器来封装额外逻辑。

✅ 当你需要多个功能可以自由组合，避免类爆炸

就像上面提到的咖啡例子，如果你有一堆可选功能，而且希望它们能互相组合，装饰器比多重继承更灵活。

✅ 当你不希望引入复杂的继承体系，保持类职责清晰

装饰器让每个类只关注自己该做的事情，而不是把一堆功能都塞进一个类里。

总结一下区别

• 继承是在编译期决定的，装饰器是在运行时决定的；
• 继承容易导致类爆炸，装饰器则通过组合方式避免这个问题；
• 继承强调“是什么”，装饰器强调“做了什么”；
• 装饰器通常要求被装饰对象和装饰器实现相同的接口，这样调用者不用关心具体是谁在干活。

基本上就这些。装饰器模式不是特别难理解，但在实际开发中用得比较多，尤其在一些框架和库的设计中，比如 Spring AOP、Java IO 等，都能看到它的影子。掌握它可以帮助你写出更灵活、易扩展的代码。

到这里，我们也就讲完了《装饰器模式详解与Java应用实例》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于的知识点！