Java案例中的装饰器模式怎么写？

本文目录导读：

1. Java装饰器模式案例详解
2. 核心角色
3. 完整案例
4. 运行结果
5. JDK中的装饰器模式应用
6. 装饰器模式 vs 继承
7. 最佳实践建议

Java装饰器模式案例详解

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构，这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

核心角色

• Component（抽象组件）：定义规范
• ConcreteComponent（具体组件）：被装饰的原始对象
• Decorator（抽象装饰器）：持有Component引用
• ConcreteDecorator（具体装饰器）：添加额外功能

完整案例

抽象组件接口

// 咖啡接口（抽象组件）
public interface Coffee {
    String getDescription();
    double getCost();
}

具体组件

// 原味咖啡（具体组件）
public class SimpleCoffee implements Coffee {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "原味咖啡";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return 10.0;
    }
}

抽象装饰器

// 咖啡装饰器（抽象装饰器）
public abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
    protected Coffee decoratedCoffee;
    public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {
        this.decoratedCoffee = coffee;
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return decoratedCoffee.getDescription();
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return decoratedCoffee.getCost();
    }
}

具体装饰器

// 牛奶装饰器
public class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {
    public MilkDecorator(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return super.getDescription() + " + 牛奶";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return super.getCost() + 3.0;
    }
}
// 糖装饰器
public class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {
    public SugarDecorator(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return super.getDescription() + " + 糖";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return super.getCost() + 2.0;
    }
}
// 奶油装饰器
public class WhipDecorator extends CoffeeDecorator {
    public WhipDecorator(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return super.getDescription() + " + 奶油";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return super.getCost() + 5.0;
    }
}

客户端测试

public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("=== 装饰器模式案例：咖啡点单系统 ===\n");
        // 基础咖啡
        Coffee simpleCoffee = new SimpleCoffee();
        System.out.println("基础款: " + simpleCoffee.getDescription() 
                         + " | 价格: ¥" + simpleCoffee.getCost());
        // 加牛奶
        Coffee milkCoffee = new MilkDecorator(simpleCoffee);
        System.out.println("加牛奶: " + milkCoffee.getDescription() 
                         + " | 价格: ¥" + milkCoffee.getCost());
        // 加牛奶和糖
        Coffee milkSugarCoffee = new SugarDecorator(new MilkDecorator(simpleCoffee));
        System.out.println("加牛奶+糖: " + milkSugarCoffee.getDescription() 
                         + " | 价格: ¥" + milkSugarCoffee.getCost());
        // 加所有配料
        Coffee fullCoffee = new WhipDecorator(
                              new SugarDecorator(
                                new MilkDecorator(simpleCoffee)));
        System.out.println("豪华版: " + fullCoffee.getDescription() 
                         + " | 价格: ¥" + fullCoffee.getCost());
        // Java I/O 中的装饰器模式对比
        System.out.println("\n=== Java I/O 中的装饰器模式 ===");
        System.out.println("BufferedReader reader = new BufferedReader(");
        System.out.println("    new InputStreamReader(");
        System.out.println("        new FileInputStream(\"file.txt\")));");
    }
}

运行结果

=== 装饰器模式案例：咖啡点单系统 ===
基础款: 原味咖啡 | 价格: ¥10.0
加牛奶: 原味咖啡 + 牛奶 | 价格: ¥13.0
加牛奶+糖: 原味咖啡 + 牛奶 + 糖 | 价格: ¥15.0
豪华版: 原味咖啡 + 牛奶 + 糖 + 奶油 | 价格: ¥20.0
=== Java I/O 中的装饰器模式 ===
BufferedReader reader = new BufferedReader(
    new InputStreamReader(
        new FileInputStream("file.txt")));

JDK中的装饰器模式应用

Java标准库中大量使用了装饰器模式,最典型的是I/O流：

// 文件读取的装饰链
FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");  // 基础组件
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);     // 装饰器
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);            // 装饰器
// GUI组件
Component component = new JButton("OK");
component = new BorderDecorator(component);
component = new ScrollBarDecorator(component);

装饰器模式 vs 继承

最佳实践建议

1. 透明性：装饰器应该保持与组件相同的接口
2. 多层装饰：可以无限嵌套装饰器
3. 轻量级：避免装饰器过于复杂
4. 性能考虑：过多层装饰可能影响性能

装饰器模式是Java中非常实用的设计模式,特别适合需要动态扩展功能的场景，如日志记录、权限验证、数据压缩等功能增强。