Java中Decorate的三种实现方法

核心提示：每一位读过GoF的那本闻名的设计模式一书的人都会知道Decorator模式，现在，Java中Decorate的三种实现方法，让我们暂时忘记所了解的Decorator概念，尝试着从我们的开发经验中去理解Decorator模式吧，因为它不支持所有的视图功能，例如，Decorator是用于装饰一个事物（或人）的另一个事物（或

　　每一位读过GoF的那本闻名的设计模式一书的人都会知道Decorator模式。现在，让我们暂时忘记所了解的Decorator概念，尝试着从我们的开发经验中去理解Decorator模式吧。

　　Decorator是用于装饰一个事物（或人）的另一个事物（或人）。一个Decorator直接改变被装饰对象的职责或特征，但是不能改变被装饰对象的自有属性。例如：一个镜框可以装饰图片，化妆品可以装饰女孩的脸等等。

　　从我们的专业角度来讨论一些存在的实例：

　　1 JScrollPane可以装饰JComponent的视图部分。JComponent本身并不会被改变，但是增加了一个新的属性（可滚动）。

　　2 BufferedInputStream是InputStream的装饰子，本身BufferedInputStream就是一个InputStream，但是它更快，因为提供了对数据的缓存。

　　3 考虑一下DebugButton，它与JButton一样,但是它在被点击时可以向日志文件添加消息。DebugButton是JButton的装饰子，因为它直接改变了JButton但并没有改变它的自有属性。

　　4 再又如ScrollOverButton，它增加了一个鼠标滑过的行为。当鼠标移出时它是平的，当鼠标经过时它具有一个凸起的边框。很显然，ScrollOverButton也是JButton的装饰子。

　　现在，我们知道Decorator可能有三种不同的实现：

　　1 继续（Inheritance）
　　2 封装（Wrapper）
　　3 外挂（External）

　　本文将讨论每一个实现模型，以及它们的优缺点。

　　继续

　　对于开发人员而言，最直观的Decorator实现就是：写一个派生类，它继续自被装饰类，并赋于新的职责。新的职责可以是通过增加方法或是修改已有方法来实现。

public class DebugButton extends JButton
{
public DebugButton()
{
addActionListener(new ActionListener()
{
System.out.PRintln("debug message");
});
}
}
　　此外，我们也可以用相同的方式来实现ScrollOverButton：不是增加ActionListener，而是增加MouseListener。在MouseListener回调方法中改变JButton的边框，当mouseEntered()被调用时，将边框从EmpetyBorder变为RaisedBevelBorder。而当mouseExited()方法被调用时，再将边框从RaisedBevelBorder恢复成EmpetyBorder。

　　对于BufferedInputStream，同样实现也是非常简单的。修改每个读数据的方法，让它从内存缓冲区来读取数据。假如缓冲区是空的，它可以通过super.read()方法来获取数据并填充缓冲区。JScrollPane，要实现起来就有点复杂，下面我将讨论为什么它会比较难以用继续的方式来实现。

　　讨论一下继续方式实现Decorator模式的优点与缺点：

　　优点

　　1 我们几乎可以用这个方式实现所有的Decorator。

　　2 使用继续方式实现Decorator模式，可以保留被装饰类的原始类型，这一点是非常重要的。用继续方式，我们仍可以使用被装饰类的在被装饰之前的类型，例如，我们可以在我们的应用程序中使用crollOverButton代替JButton，但是JScrollPane就不能代替包含在它内部的对象。

　　缺点

　　1 用继续的方式仍不够直接。设想一下我们实现了ScrollOverButton和DebugButton，但是我们又需要实现一个既有ScrollOverButton特点又有DebugButton行为的按钮。怎么办？用继续方式我们唯一的选择就是再派生出一个ScrollOverDebugButton类。假如我们有了ScrollOverDebugButton的实现，那么是否还需要继续保留ScrollOverButton或DebugButton实现？因为我们可以为ScrollOverDebugButton增加两对方法来打开或关闭debug或scroll-over的行为：

public void setDebug(boolean b);
public boolean isDebug();

public void setScrollOver(boolean b);
public boolean isScrollOver();
　　再进一步考虑，假如将来我们有更多的装饰功能，增加新的U1,U2,......Un个行为。我们是不是要写一个类，叫U1U2...UnButton?它是不是要包括2n个这样的方法：

public void setU(boolean b);
public boolean getU;();
　　每增加一个新的行为（Un+1）给装饰器就需要增加两个新的方法，并要修改这个装饰器的代码实现。这明显与面向对象的思想相悖，可能会产生严重的后果。（注重：javax.swing.JButton就是这样实现的）。

　　2 多数可视化对象的行为是由风格参数来指定的，而风格的改变是不可预知的。当风格发生了改变，我们不得不调整自己的改变。正如上面所述，使用继续的方式可能需要改变实现的代码。

　　3 要保证被装饰类的原始类型也不是一件轻易的事。我们需要重载每个构造子，有时甚至是静态方式。尽管这不困难，但总是相当麻烦的一件事。

　　用继续方式来实现Decorator模式并不象我们先前想像的那么简单。许多时候，我们并不知道将来我们需要哪一些装饰器，结果是，使用继续方式的Decorator在扩展性方面相当困难，并且与面向对象的原则会产生冲突。
　　封装（Wrapper）

　　封装实现最主要的思想是将被装饰的对象封装入Decorator模式中。Decorator将外界请求转发给封装的被装饰对象，并且在转发之前（或之后）执行自己新增的功能，或者也可以提供新的独立方法来实现新增功能。

　　让我们回到刚才的例子并且重新把它们用封装方式来实现：

　　1 BufferedInputStream是一个InputStream的封装，（关于这一点可以参考JDK中java.io.BufferedInputStream类的说明或源码）。尽管事实上BufferedInputStream也是InputStream的一个派生类。作为封装，在BufferedInputStream的构造子中获取了另一个InputStream对象，并且将它作为实例变量保存起来，然后它可以转发请求到这个内置的InputStream对象中。我们可以使用BufferedInputStream在我们原来使用InputStream场合。

　　2 JScrollPane也是一个封装的实现。它转发请求到被封装的组件中（它们被称之为视图）。要注重的是，我们不能够使用JScrollPane代替它内部的组件，因为它不支持所有的视图功能。例如，在JScrollPane的getFont()返回的是JScrollPane的字体而不是视图的字体。

　　3 我们可以用这种方式实现DebugButton：