运行时扩展Java对象功能：装饰器模式详解

装饰器模式（DecoratorPattern）是Java中一种常见的设计模式，它属于结构型模式，旨在提供一种灵活的方式来向对象添加新的行为，而无需修改其原有代码。这种模式适用于在运行时动态地扩展对象的功能，或者通过组合不同的装饰器实现多种行为，同时保持代码简洁和可维护。 核心思想是将一个抽象化的组件（ConcreteComponent）和一组相关的修饰行为（Decorators）封装在一起，这些修饰行为通过继承或组合的方式添加到组件上。在Java中，通常定义一个基接口或抽象类作为组件的公共行为，例如`Pizza`接口： ```java public interface Pizza { public String getDescription(); public double getCost(); } ``` 具体组件，如`PlainPizza`，实现这个接口： ```java public class PlainPizza implements Pizza { public String getDescription() { return "薄饼"; } public double getCost() { return 4.00; } } ``` 装饰器模式的实现是通过一个抽象装饰器类`ToppingDecorator`，它继承自`Pizza`接口并持有被装饰的对象引用： ```java public abstract class ToppingDecorator implements Pizza { protected Pizza pizza; // 构造函数接受被装饰的披萨对象 public ToppingDecorator(Pizza pizza) { this.pizza = pizza; } // 重写方法，保持与Pizza接口一致 public String getDescription() { return pizza.getDescription(); } public double getCost() { return pizza.getCost(); } } ``` 具体的装饰器如`Cheese`类，继承自`ToppingDecorator`，并向披萨添加奶酪这一行为： ```java public class Cheese extends ToppingDecorator { public Cheese(Pizza pizza) { super(pizza); } // 添加额外行为，比如计算加奶酪后的成本 public double getCost() { return pizza.getCost() + 0.50; // 假设奶酪费用是0.50 } } ``` 使用装饰器模式时，需要注意以下要点： 1. 装饰器类必须实现相同的接口，确保可以替换被装饰的对象。 2. 装饰器在调用被装饰对象的方法前后可能需要执行额外操作。 3. 控制装饰器的数量很重要，避免过度装饰导致代码复杂性增加。 通过装饰器模式，我们可以轻松地为`PlainPizza`这样的基本对象添加不同类型的装饰，如奶酪、香肠等，同时保持代码的清晰和可扩展性。