装饰器模式与io类体系结构

出于灵活性和降低类层次复杂度的考虑，我们倾向于使用组合而非继承来达到系统功能复用的目的，而装饰器模式正是组合的一种模式。Java中装饰器模式最典型的例子是io类体系结构的设计。

图中FilterInputStream是装饰器的基类，其下的子类即是装饰器具体类，如常见的BufferedInputStream,它为另一个输入流添加一些功能，即缓冲输入以及支持 mark 和 reset 方法的能力，下面是使用示例：

public class BufferedInputStreamTest {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  File file = new File("D:\Imp.txt");
  FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
  BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
 byte[] contents = new byte[1024];
 int byteRead = 0;
 try {
 while ((byteRead = bis.read(contents)) != -1) {
    System.out.println(new String(contents, 0, byteRead));
   }
  } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
  } finally {
 bis.close();
  }
 }
} 

一开始或许你会觉得奇怪，为什么在实现缓冲输入的时候要用BufferedInputStream去“包裹”一个FileInputStream对象呢，类的使用为什么要这样设计呢？我们来看一个形象一点的例子，即在牛奶饮料（待装饰对象）中放糖放芝麻（装饰类）的例子。

下面是一个抽象构件，待装饰对象的基类，也可以是一个接口，用来规范待装饰对象：

public abstract class Drink {
 public abstract void showState();
}

这是一个具体类，是待装饰对象:

public class Milk extends Drink {
 public void showState() {
  System.out.println("white");
 }
}

这就是我们的装饰类，是具体装饰类的基类，它持有待装饰对象，且继承或实现与待装饰类一样的抽象构件

public abstract class Ingredient extends Drink {
 private Drink drink;
 public Ingredient(Drink drink) {
 this.drink = drink;
 }
 public void showState() {
 drink.showState();
 }
}

下面是两个具体装饰类：

//芝麻配料

public class SesameIng extends Ingredient {
 public SesameIng(Drink drink) {
 super(drink);
 }
 public void showState() {
 super.showState();
 //附加额外的功能
  System.out.println("scent of sesame");
 }
}

//白糖配料

public class WhiteSugarIng extends Ingredient {
 public WhiteSugarIng(Drink drink) {
 super(drink);
 }
 public void showState() {
 super.showState();
//附加额外的功能
  System.out.println("taste sweet");
 }
}

下面是客户端对以上元素的调用

public static void main(String[] args) {
  Drink drink = new Milk();
  Ingredient sugarIng = new WhiteSugarIng(drink);
  Ingredient sesameIng = new SesameIng(sugarIng);
 sesameIng.showState();
 }

控制台打印：

milk white

taste sweet

scent of sesame

是不是和最开始那段io的例子很相似呀，没错，他们使用的都是装饰器的设计模式，可以看看BufferedInputStream源码，里面的类体系关系和上面的是很相似的。通过这种模式，就不需要修改类本身，也不需要派生子类来扩展功能，在运行期间，只要将这些对象动态组合在一起，就可以扩展需要的功能。配料的组合方式有许许多多,为每一种组合的饮料设计一个相应的类是不现实的（类爆炸），现在我们需要的只是在运行期间动态地组合这些配料。