装饰器模式详解

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种设计模式，属于结构型模式之一。它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，用来包装原有类的一个实例，从而扩展该实例的功能。
装饰器模式的主要角色：
1.  Component（抽象组件）：定义了对象的接口，可以给这些对象动态地添加职责。
2.  ConcreteComponent（具体组件）：定义了将要接收附加责任的对象。
3.  Decorator（抽象装饰类）：持有一个Component类型的对象的引用，并实现Component接口。
4.  ConcreteDecorator（具体装饰类）：负责给组件添加新的责任。
装饰器模式的实现步骤：
1.  定义组件接口：这个接口为所有组件和装饰器提供统一的接口。
2.  创建具体组件：实现组件接口，定义具体组件对象。
3.  创建抽象装饰器：实现组件接口，并持有一个组件对象的引用。
4.  创建具体装饰器：实现抽象装饰器，并在具体装饰器中定义额外的责任。
装饰器模式的代码示例（Java）：
// 抽象组件
interface Component {
    void operate();
}

// 具体组件
class ConcreteComponent implements Component {
    public void operate() {
        System.out.println("具体组件的操作");
    }
}

// 抽象装饰器
abstract class Decorator implements Component {
    protected Component component;

    public Decorator(Component component) {
        this.component = component;
    }

    public void operate() {
        component.operate();
    }
}

// 具体装饰器A
class ConcreteDecoratorA extends Decorator {
    public ConcreteDecoratorA(Component component) {
        super(component);
    }

    public void operate() {
        super.operate();
        addBehaviorA();
    }

    private void addBehaviorA() {
        System.out.println("增加的行为A");
    }
}

// 具体装饰器B
class ConcreteDecoratorB extends Decorator {
    public ConcreteDecoratorB(Component component) {
        super(component);
    }

    public void operate() {
        super.operate();
        addBehaviorB();
    }

    private void addBehaviorB() {
        System.out.println("增加的行为B");
    }
}

// 客户端代码
public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Component component = new ConcreteComponent();
        component = new ConcreteDecoratorA(component);
        component = new ConcreteDecoratorB(component);
        component.operate();
    }
}

装饰器模式的特点：
•  扩展性：可以在不修改原有对象的基础上，通过装饰类来扩展功能。
•  灵活性：可以动态地给一个对象添加功能，也可以动态地撤销。
•  符合开闭原则：对扩展开放，对修改封闭。
装饰器模式的使用场景：
•  当需要扩展一个类的功能，或给一个类添加附加职责时。
•  当需要动态地给一个对象添加功能，而且应该可以动态撤销该功能时。
•  当不能采用生成子类的方法进行扩展时，装饰器模式提供了一种替代方案。
装饰器模式在实际开发中非常实用，比如在Java I/O库中，就大量使用了装饰器模式来扩展流的功能。