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时间:2019-07-30
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1、从Java类库看设计模式5在使用Java中的IO类库的时候,是不是快要被它那些功能相似,却又绝对可称得上庞杂的类搞得要发疯了?或许你很不明白为什么要做这么多功能相似的几十个类出来,这就是Decorator模式将要告诉你的了。 在IO处理中,Java将数据抽象为流(Stream)。在IO库中,最基本的是InputStream和OutputStream两个分别处理输出和输入的对象(为了叙述简便起见,这儿只涉及字节流,字符流和其完全相似),但是在InputStream和OutputStream中之提供了最
2、简单的流处理方法,只能读入/写出字符,没有缓冲处理,无法处理文件,等等。它们只是提供了最纯粹的抽象,最简单的功能。 如何来添加功能,以处理更为复杂的事情呢?你可能会想到用继承。不错,继承确实可以解决问题,但是继承也带来更大的问题,它对每一个功能,都需要一个子类来实现。比如,我先实现了三个子类,分别用来处理文件,缓冲,和读入/写出数据,但是,如果我需要一个既能处理文件,又具有缓冲功能的类呢?这时候又必须在进行一次继承,重写代码。实际上,仅仅这三种功能的组合,就已经是一个很大的数字,如果再加上其它的功能
3、,组合起来的IO类库,如果只用继承来实现的话,恐怕你真的是要被它折磨疯了。 图八:JDK中IO流的类层次 Decorator模式可以解决这个问题。Decorator字面的意思是装饰的意思,在原有的基础上,每添加一个装饰,就可以增加一种功能。这就是Decorator的本意。比如,对于上面的那个问题,只需要三个Decorator类,分别代表文件处理,缓冲和数据读写三个功能,在此基础上所衍生的功能,都可以通过添加装饰来完成,而不必需要繁杂的子类继承了。更为重要的是,比较继机制承而言,Decorator
4、是动态的,可以在运行时添加或者去除附加的功能,因而也就具有比继承机制更大的灵活性。 上面就是Decorator的基本思想,下面的是Decorator模式的静态结构图: 图九:Decorator模式的类图 可以看到,一个Decorator与装饰的Subject对象有相同的接口,并且除了接口中给出的方法外,每个Decorator均有自己添加的方法,来添加对象功能。每个Decorator均有一个指向Subject对象的引用,附加的功能被添加在这个Subject对象上。而Decorator对象本身也
5、是一个Subject对象,因而它也能够被其他的Decorator所修饰,提供组合的功能。在JavaIO操作中,经常可以看到诸如如下的语句:1myStringBuffer=newStringBuffer("Thisisasamplestringtoberead");23 FilterInputStreammyStream=newLineNumberInputStream45 (newBufferInputStream(newStringBufferInputStream(myStringBuffer
6、)));67 myStream.read();89 myStream.line();1011 多个的Decorator被层叠在一起,最后得到一个功能强大的流。既能够被缓冲,又能够得到行数,这就是Decorator的威力! 不仅仅如此,Java中的IO还允许你引入自定义的Decorator,来实现自己想要的功能。在良好的设计背景下,这做起并不复杂,只需要4步: 创建两个分别继承了FilterInputStream和FilterOutputStream的子类 重载read()和write()方
7、法来实现自己想要的功能。 可以定义或者重载其它方法来提供附加功能。 确定这两个类会被一起使用,因为它们在功能上是对称的。 就这样,你就可以无限的扩展IO的功能了。 在了解了IO中的Decorator后,我们再来看一个Decorator模式应用的具体的例子。这个例子原本是出现在GOF书中的,这儿稍作改动,引来示例。 在一个图形用户界面(GUI)中,一个组件有时候需要用到边框或者滚动条,而有时候又不需要,有时候可能两者都要用到。当需要动态的去处或者添加职能的时候,就可以考虑使用Decorator
8、模式了。这儿对于一个VisualComponent组件对象,我们引入了两个Decorator类:BoderDecorator和ScrollDecorator,分别用来为组件添加边框和处理滚动。程序类图如下: 图十:Decorator模式的应用例子 程序写得很简单,没有包括具体的代码,只是有一个可以运行的框架以供参考。代码如下:1 //Client类用来创建窗体和组件对象,这儿可以看到Decorator是如何组合和应用的23 classClien
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