Java程序设计示例：装饰模式的应用

装饰模式（decorator pattern）是在不必改变原类文件和使用继承的情况下，就能动态地扩展对象的新功能。使用对象的关联关系代替继承关系，更加灵活，同时避免类型体系的快速膨胀。

【例10-17】

演示装饰模式。

下面通过一个示例演示如何利用装饰模式来扩展一个类的功能。

步骤1：在项目chapter10下新建一个cn.linaw.chapter10.demo04包，在包里新建一个NormalCar类，如图10-25所示。

图10-25　被装饰类NormalCar

步骤2：通过装饰模式对该NormalCar类的功能进行增强，使得NormalCar具备飞的新功能。在同一个包下新建一个装饰类FlyingCar，如图10-26所示。

图10-26　装饰类FlyingCar

步骤3：通过一个测试用例Decorator Pattern Test来测试NormalCar对象在装饰前后功能的区别，如图10-27所示。

(www.xing528.com)

图10-27　DecoratorPatternTest

根据排列组合的关系，当一个类中需要增加的功能越多的时候，就会增加许多子类，造成子类的迅速膨胀，此时就需要用到装饰模式，变继承关系为组合关系。

本例中，FlyingCar装饰类可以对传入的被装饰对象增加fly（）功能。假如又定义一个SwimmingCar装饰类，它可以对传入的被装饰对象增加swim（）功能。如果采用装饰模式，则我们可以灵活组合，动态扩展功能。比如想构造一个会跑又会飞的车：new FlyingCar（new NormalCar），想构造一个会跑又会游的车：new SwimmingCar（new NormalCar），还可以构造一个会跑、会飞还会游的车：new SwimmingCar（new FlyingCar（new NormalCar））。

项目总结

文件可以持久地保存内容，本项目详细介绍了File类的方法，并着重讲解了遍历目录和删除目录实现。输入输出流（I/O流）用于程序内存和外存的交互，Java IO流很多，本项目主要结合文件讲解。IO流分为字节流和字符流，字节流按照字节读写数据，其抽象类是InputStream和OutputStream，本项目详细介绍了它们的部分实现类FileInputStream、FileOutputStream，BufferedInputStream、Buffered OutputStream，ObjectInputStream、ObjectOutputStream；字符流按照字符读写数据，其抽象类是Reader和Writer，本项目详细介绍了它们的部分子类FileReader、FileWriter，Bufferd Reader、Buffered Writer，以及转换流InputStream Reader、OutputStreamWriter。值得注意的是，在JDK中提供的与文件操作相关的类都很基础，使用时不是很方便，可以使用Apache提供的commons-io工具包中的IOUtils和FileUtils，从而方便地对文件和IO流进行操作。

本项目最后讲解了装饰模式，装饰模式的核心是在不改变原类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能。装饰模式体现了面向对象设计原则中的合成/聚合复用原则，即尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承。装饰类和被装饰类之间的关系就是Is-A、Has-A和Use-A。其中，Is-A代表继承，Has-A代表合成，Use-A代表依赖。

项目作业

1.简述字节流和字符流的关系。

2.编写一个程序，使用转换流拷贝一个文本文件，输入时指定字符编码GBK，输出时指定为UTF-8。文件路径要求使用相对路径。

3.上机实践书中出现的案例，可自由发挥修改。