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1、会计学1第第 装饰装饰(zhungsh)模式模式第一页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式模式(msh)(msh)动机动机第1页/共32页第二页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式动机模式动机n n 一般有两种方式可以一般有两种方式可以(ky(ky)实现给一个实现给一个类或对象增加行为：类或对象增加行为：n n继承机制，使用继承机制是给现有类添继承机制，使用继承机制是给现有类添加功能的一种有效途径，通过继承一个加功能的一种有效途径，通过继承一个现有类可以现有类可以(ky(ky)使得子类在拥有自身使得子类在拥有自身方法的同时还拥有父类的方法。但是这方法的同
2、时还拥有父类的方法。但是这种方法是静态的，用户不能控制增加行种方法是静态的，用户不能控制增加行为的方式和时机。为的方式和时机。n n关联机制，即将一个类的对象嵌入另一关联机制，即将一个类的对象嵌入另一个对象中，由另一个对象来决定是否调个对象中，由另一个对象来决定是否调用嵌入对象的行为以便扩展自己的行为，用嵌入对象的行为以便扩展自己的行为，我们称这个嵌入的对象为装饰器我们称这个嵌入的对象为装饰器(Decorator)(Decorator)。第2页/共32页第三页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式动机模式动机n n装饰模式以对客户透明的方式动态地给一个对象附加装饰模式以对客户
3、透明的方式动态地给一个对象附加上更多的责任，换言之，客户端并不会觉得对象在装上更多的责任，换言之，客户端并不会觉得对象在装饰前和装饰后有什么不同。装饰模式可以在不需要创饰前和装饰后有什么不同。装饰模式可以在不需要创造造(chungzo)(chungzo)更多子类的情况下，将对象的功能加更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。这就是装饰模式的模式动机。以扩展。这就是装饰模式的模式动机。第3页/共32页第四页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式定义n n装饰模式(Decorator Pattern)：动态地给一个对象增加一些额外的职责(Responsibility)，就增加对象
4、功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活(ln hu)。其别名也可以称为包装器(Wrapper)，与适配器模式的别名相同，但它们适用于不同的场合。根据翻译的不同，装饰模式也有人称之为“油漆工模式”，它是一种对象结构型模式。第4页/共32页第五页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式定义n nDecorator Pattern:Attach additional responsibilities to an object dynamically.Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extend
5、ing functionality.n n Frequency of use:medium第5页/共32页第六页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式(msh)结构第6页/共32页第七页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式结构n n装饰模式包含如下(rxi)角色：n nComponent:抽象构件n nConcreteComponent:具体构件n nDecorator:抽象装饰类n nConcreteDecorator:具体装饰类第7页/共32页第八页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式分析n n与继承关系相比，关联关系的主要优势在于
6、不会破坏类的封装性，而且继承是一种耦合度较大的静态关系，无法在程序运行时动态扩展。在软件开发阶段，关联关系虽然不会比继承关系减少编码量，但是到了软件维护阶段，由于关联关系使系统具有较好的松耦合性，因此(ync)使得系统更加容易维护。当然，关联关系的缺点是比继承关系要创建更多的对象。n n使用装饰模式来实现扩展比继承更加灵活，它以对客户透明的方式动态地给一个对象附加更多的责任。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。第8页/共32页第九页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式分析n n典型的抽象(chuxing)装饰类代码：public class De
7、corator extends Componentprivate Component component;public Decorator(Component component)ponent=component;public void operation()component.operation();第9页/共32页第十页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式分析n n典型的具体装饰(zhungsh)类代码：public class ConcreteDecorator extends Decoratorpublic ConcreteDecorator(Component c
8、omponent)super(component);public void operation()super.operation();addedBehavior();public void addedBehavior()/新增方法 第10页/共32页第十一页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n装饰模式实例与解析n n实例一：变形金刚n n变形金刚在变形之前是一辆汽车，它可以在陆地上移动。当它变成机器人之后除了能够在陆地上移动之外，还可以说话；如果需要，它还可以变成飞机(fij)，除了在陆地上移动还可以在天空中飞翔。第11页/共32页第十二页，共33页。装饰装饰(zhungsh)
9、模式模式n n装饰模式实例(shl)与解析n n实例(shl)一：变形金刚第12页/共32页第十三页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n装饰(zhungsh)模式实例与解析n n实例一：变形金刚n n参考代码(Chapter 13 Decoratorsample01)演示演示演示演示第13页/共32页第十四页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n装饰(zhungsh)模式实例与解析n n实例二：多重加密系统n n某系统提供了一个数据加密功能，可以对字符串进行加密。最简单的加密算法通过对字母进行移位来实现，同时还提供了稍复杂的逆向输出加密，还提供了更为高级的求模加密
10、。用户先使用最简单的加密算法对字符串进行加密，如果觉得还不够可以对加密之后的结果使用其他加密算法进行二次加密，当然也可以进行第三次加密。现使用装饰(zhungsh)模式设计该多重加密系统。第14页/共32页第十五页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n装饰模式实例与解析n n实例二：多重加密(ji m)系统第15页/共32页第十六页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n装饰模式实例(shl)与解析n n实例(shl)二：多重加密系统n n参考代码(Chapter 13 Decoratorsample02)演示演示演示演示第16页/共32页第十七页，共33页。装饰装饰
11、(zhungsh)模式模式n n模式优缺点模式优缺点n n装饰模式的优点装饰模式的优点n n装饰模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是装饰模式可以提供装饰模式与继承关系的目的都是要扩展对象的功能，但是装饰模式可以提供比继承更多的灵活性。比继承更多的灵活性。n n可以通过可以通过(tnggu)(tnggu)一种动态的方式来扩展一个对象的功能，通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，通过(tnggu)(tnggu)配置文件可以在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为。配置文件可以在运行时选择不同的装饰器，从而实现不同的行为。n n通过通过(tnggu)(tnggu)使用不同的具体装饰类
12、以及这些装饰类的排列组合，可以创造使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合。可以使用多个具体装饰类来装饰同一对象，得到功出很多不同行为的组合。可以使用多个具体装饰类来装饰同一对象，得到功能更为强大的对象。能更为强大的对象。n n具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变，符合件类和具体装饰类，在使用时再对其进行组合，原有代码无须改变，符合“开闭原则开闭原则”。第17页/共32页第十八页，共33页。装饰装饰(zhun
13、gsh)模式模式n n模式优缺点n n装饰模式的缺点n n使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同，而不是它们的类或者属性值有所不同，同时还将产生很多具体装饰类。这些装饰类和小对象的产生将增加系统的复杂度，加大学习与理解的难度。n n这种比继承更加(gnji)灵活机动的特性，也同时意味着装饰模式比继承更加(gnji)易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐。第18页/共32页第十九页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式适用环境n n在以下情况下可以使用装饰模式：n n在不影响其他
14、对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责。n n需要动态地给一个对象增加(zngji)功能，这些功能也可以动态地被撤销。n n当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时。不能采用继承的情况主要有两类：第一类是系统中存在大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长；第二类是因为类定义不能继承（如final类）。第19页/共32页第二十页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式应用模式应用n n(1)(1)在在javax.swingjavax.swing包中，可以通过装饰模式动态给一包中，可以通过装饰模式动态给一些构
15、件些构件(gujin)(gujin)增加新的行为或改善其外观显示。增加新的行为或改善其外观显示。n n如如JListJList构件构件(gujin)(gujin)本身并不支持直接滚动，即没本身并不支持直接滚动，即没有滚动条，要创建可以滚动的列表，可以使用如下有滚动条，要创建可以滚动的列表，可以使用如下代码实现：代码实现：JList list=new JList();JScrollPane sp=new JScrollPane(list);第20页/共32页第二十一页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式应用(yngyng)n n(2)装饰模式在JDK中最经典的实例是Java
16、IO。n n以InputStream为例：第21页/共32页第二十二页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式应用n n(2)抽象(chuxing)装饰类：FilterInputStream protected volatile InputStream in;protected FilterInputStream(InputStream in)this.in=in;第22页/共32页第二十三页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式(msh)应用n n(2)角色分配：n n抽象构件类：InputStream n n具体构件类：FileInputStream、By
17、teArrayInputStream等n n抽象装饰类：FilterInputStream n n具体装饰类：BufferedInputStream、DataInputStream等第23页/共32页第二十四页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式应用(yngyng)n n(2)客户端使用：FileInputStream inFS=new FileInputStream(temp/fileSrc.txt);BufferedInputStream inBS=new BufferedInputStream(inFS);/定义一个字节数组，用于存放缓冲数据byte data=new
18、 byte1024;inBS.read(data);第24页/共32页第二十五页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式扩展n n装饰模式的简化-需要注意的问题n n一个装饰类的接口必须与被装饰类的接口保持相同，对于客户端来说无论是装饰之前的对象(duxing)还是装饰之后的对象(duxing)都可以一致对待。n n尽量保持具体构件类Component作为一个“轻”类，也就是说不要把太多的逻辑和状态放在具体构件类中，可以通过装饰类对其进行扩展。n n如果只有一个具体构件类而没有抽象构件类，那么抽象装饰类可以作为具体构件类的直接子类。第25页/共32页第二十六页，共33页。装饰装
19、饰(zhungsh)模式模式n n模式扩展n n装饰(zhungsh)模式的简化第26页/共32页第二十七页，共33页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式扩展n n透明装饰模式（多重加密系统）n n在透明装饰模式中，要求客户端完全针对抽象(chuxing)编程，装饰模式的透明性要求客户端程序不应该声明具体构件类型和具体装饰类型，而应该全部声明为抽象(chuxing)构件类型。Cipher sc,cc,ac;sc=new SimpleCipher();cc=new ComplexCipher(sc);ac=new AdvancedCipher(cc);第27页/共32页第二十八页，共3
20、3页。装饰装饰(zhungsh)模式模式n n模式扩展n n半透明装饰模式（变形金刚）n n大多数装饰模式都是半透明(semi-transparent)的装饰模式，而不是完全透明(transparent)的。即允许用户在客户端声明(shngmng)具体装饰者类型的对象，调用在具体装饰者中新增的方法。Transform camaro;camaro=new Car();camaro.move();Robot bumblebee=new Robot(camaro);bumblebee.move();bumblebee.say();第28页/共32页第二十九页，共33页。本章本章(bn zhn)小结小
21、结n n装饰模式用于动态地给一个对象增加一些额外的职责，就增加对象功能来说，装饰模式用于动态地给一个对象增加一些额外的职责，就增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。它是一种对象结构型模式。装饰模式比生成子类实现更为灵活。它是一种对象结构型模式。n n装饰模式包含四个角色：抽象构件装饰模式包含四个角色：抽象构件(gujin)(gujin)定义了对象的接口，可以给这些对定义了对象的接口，可以给这些对象动态增加职责（方法）；具体构件象动态增加职责（方法）；具体构件(gujin)(gujin)定义了具体的构件定义了具体的构件(gujin)(gujin)对对象，实现了在抽象构件象，实现了在抽
22、象构件(gujin)(gujin)中声明的方法，装饰器可以给它增加额外的职中声明的方法，装饰器可以给它增加额外的职责（方法）；抽象装饰类是抽象构件责（方法）；抽象装饰类是抽象构件(gujin)(gujin)类的子类，用于给具体构件类的子类，用于给具体构件(gujin)(gujin)增加职责，但是具体职责在其子类中实现；具体装饰类是抽象装饰类增加职责，但是具体职责在其子类中实现；具体装饰类是抽象装饰类的子类，负责向构件的子类，负责向构件(gujin)(gujin)添加新的职责。添加新的职责。n n使用装饰模式来实现扩展比继承更加灵活，它以对客户透明的方式动态地给一使用装饰模式来实现扩展比继承更加
23、灵活，它以对客户透明的方式动态地给一个对象附加更多的责任。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下，将对个对象附加更多的责任。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。象的功能加以扩展。第29页/共32页第三十页，共33页。本章本章(bn zhn)小结小结n n装饰模式的主要优点在于可以提供比继承更多的灵活性，可以通过一种动态的方式来扩展一个对装饰模式的主要优点在于可以提供比继承更多的灵活性，可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，并通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为象的功能，并通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可
24、以创造出很多不同行为的组合，而且具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和的组合，而且具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类；其主要缺点在于使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，而且装饰模式比具体装饰类；其主要缺点在于使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，而且装饰模式比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐。较为烦琐。n n装饰模式适用情况包括：在不影响其他对象的情况下，以
25、动态、透明的方式给单个对象添加职责；装饰模式适用情况包括：在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责；需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以动态地被撤销；当不能采用继承的方式对系统需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以动态地被撤销；当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时。进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时。n n装饰模式可分为透明装饰模式和半透明装饰模式：在透明装饰模式中，要求客户端完全针对抽象装饰模式可分为透明装饰模式和半透明装饰模式：在透明装饰模式中，要求客户端完全针对抽象编程，装饰模式的透明性要求客户端程序不应该声明具体构件类型和具体装饰类型，而应该全部编程，装饰模式的透明性要求客户端程序不应该声明具体构件类型和具体装饰类型，而应该全部声明为抽象构件类型；半透明装饰模式允许用户在客户端声明具体装饰者类型的对象，调用声明为抽象构件类型；半透明装饰模式允许用户在客户端声明具体装饰者类型的对象，调用(dioyng)(dioyng)在具体装饰者中新增的方法。在具体装饰者中新增的方法。第30页/共32页第三十一页，共33页。ENDEND第31页/共32页第三十二页，共33页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第32页/共32页第三十三页，共33页。