装饰器模式解析：从肉夹馍到Java I/O设计

"设计模式学习之装饰器模式" 在软件工程中，装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许在运行时动态地给对象添加新的职责或功能，而不影响其他对象。这种模式通常用于扩展对象的功能，同时保持原有接口的不变，从而避免了使用继承带来的复杂性。 在提供的文件描述中，作者以肉夹馍为例来解释装饰器模式。假设我们有一个`ChineseHamburger`抽象类，作为所有肉夹馍的基类，它包含了`getDescription()`和`cost()`两个方法。`getDescription()`方法用于返回肉夹馍的类型，由具体肉夹馍的子类实现，如`FilletChineseHamburger`代表里脊肉夹馍，并实现`cost()`方法返回相应的价格。 然而，实际情况中，肉夹馍可以有各种组合，如加鸡蛋、加烤肠等，如果每种组合都创建一个新的子类，那么类的数量将会迅速增加，造成类爆炸问题。此时，装饰器模式就能派上用场。 我们可以创建一个`DecoratorChineseHamburger`抽象类，它也继承自`ChineseHamburger`，并包含一个`ChineseHamburger`类型的成员变量。`DecoratorChineseHamburger`类实现`getDescription()`和`cost()`方法，但在其中调用所持有`ChineseHamburger`对象的方法，这样就可以在运行时动态添加新的特性，如加鸡蛋或烤肠，而不需要每次都创建新的子类。 例如，我们可以创建`EggDecorator`和`SausageDecorator`这两个装饰类，它们都继承自`DecoratorChineseHamburger`，并在`cost()`方法中增加相应的价格。当客户要求加鸡蛋或烤肠时，我们只需将原始的肉夹馍对象传递给相应的装饰器，即可得到带有额外价格的新对象，而原有的`ChineseHamburger`接口仍然保持不变，这就实现了对对象功能的扩展。 装饰器模式的关键在于，装饰类和被装饰类具有相同的接口，使得客户端代码可以透明地处理装饰前后的对象，无需关心对象是否经过了装饰。这种设计使系统更具有弹性，能够适应需求的变化，同时也降低了类之间的耦合度。 在Java I/O中，装饰器模式广泛应用于流的处理。例如，`InputStream`、`OutputStream`及其各种子类就是装饰器模式的一个经典应用。通过组合不同的装饰类，如`BufferedInputStream`、`DataInputStream`等，可以实现不同功能的输入输出流，如缓冲、数据转换等，而不会改变原始流的基本操作。 装饰器模式提供了一种灵活的、可扩展的方式来添加或修改对象的行为，避免了因频繁增加类而导致的代码维护困难。结合具体的业务场景，如本文中的肉夹馍示例或Java I/O库，可以帮助我们更好地理解和运用这一模式。