前言
《設計模式自習室》系列，顧名思義，本系列文章帶你溫習常見的設計模式。主要內容有：
- 該模式的介紹，包括： 引子、意圖（大白話解釋） 類圖、時序圖（理論規範）
- 該模式的代碼示例：熟悉該模式的代碼長什麼樣子
- 該模式的優缺點：模式不是萬金油，不可以濫用模式
- 該模式的實際使用案例：瞭解它在哪些重要的源碼中被使用
該系列會逐步更新於我的博客和公眾號（博客見文章底部），也希望各位觀眾老爺能夠關注我的個人公眾號：後端技術漫談，不會錯過精彩好看的文章。
系列文章回顧
- 【設計模式自習室】開篇：為什麼我們要用設計模式？
- 【設計模式自習室】建造者模式
- 【設計模式自習室】原型模式
- 【設計模式自習室】透徹理解單例模式
- 【設計模式自習室】理解工廠模式的三種形式
- 【設計模式自習室】適配器模式
結構型——裝飾器模式 Decorator Patter
引子
當你需要統計一個方法的運行時間時，你會怎麼做？是不是下面這種方法呢，用兩個時間語句統計出耗時？
<code>public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
algo(); // 執行代碼塊
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end - start);
}
/<code>如果使用了裝飾器模式，你可以將統計時間的方法獨立出來，變成方法上面的@Timer：
<code>public class Foo {
@Timer
public void algo1() {
ArrayList l = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i /<code>這樣你就可以在不插入任何語句在原方法的情況下，統計原方法的執行時間，就像在原方法外面披了一層皮一樣，這就是裝飾器！
PS：如果你瞭解Python，那麼你可能會經常使用到裝飾器。在Java中，使用起來有一些複雜，但也是完全能夠通過註解做到的，它可以同樣應用在權限控制、日誌、緩存等方面，方便的對代碼進行解耦，讓通用的功能“切入”原先的代碼，使得開發時可以更專注於業務邏輯。
定義
裝飾模式動態地給一個對象增加一些額外的職責(Responsibility)，就增加對象功能來說，裝飾模式比生成子類實現更為靈活。
其別名也可以稱為包裝器(Wrapper)，與適配器模式的別名相同，但它們適用於不同的場合。根據翻譯的不同，裝飾模式也有人稱之為“油漆工模式”，它是一種對象結構型模式。
類圖
如果看不懂UML類圖，可以先粗略瀏覽下該圖，想深入瞭解的話，可以繼續谷歌，深入學習：
裝飾模式包含如下角色：
- Component: 抽象構件
- ConcreteComponent: 具體構件
- Decorator: 抽象裝飾類
- ConcreteDecorator: 具體裝飾類
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時序圖
時序圖（Sequence Diagram）是顯示對象之間交互的圖，這些對象是按時間順序排列的。時序圖中顯示的是參與交互的對象及其對象之間消息交互的順序。
我們可以大致瀏覽下時序圖，如果感興趣的小夥伴可以去深究一下：
代碼實現
還記得引子中舉得例子嗎？
我們現在Python下看看如何實現這個統計方法執行時間的函數
首先，我們定義一個函數，如下：
<code>def exe_time(func):
def new_func(*args, **args2):
t0 = time.time()
print "@%s, {%s} start" % (time.strftime("%X", time.localtime()), func.__name__)
back = func(*args, **args2)
print "@%s, {%s} end" % (time.strftime("%X", time.localtime()), func.__name__)
print "@%.3fs taken for {%s}" % (time.time() - t0, func.__name__)
return back
return new_func
/<code>接下來，我們就可以在需要計時的函數前一行引用它作為裝飾，比如：
<code>@exe_time def foo(): for i in xrange(10000000): pass /<code>
輸出效果如下：
<code>@13:12:27, {foo} start
@13:12:27, {foo} end
@0.203s taken for {foo}
/<code>在Java中，沒有Python這種天秀的語法糖，我們需要用註解實現，已經有網友寫的例子，這裡就不班門弄斧了。可以參考下文鏈接：
https://www.jianshu.com/p/d2dfb70fd671
使用場景舉例
Spring
spring中用到的包裝器模式在類名上有兩種表現：一種是類名中含有Wrapper，另一種是類名中含有Decorator。基本上都是動態地給一個對象添加一些額外的職責。
JDK源碼中的使用
- java.io.BufferedInputStream(InputStream)
<code>InputStream inputStream = new InputStream() {
@Override
public int read() throws IOException {
return 0;
}
};
BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
//增強了原本InputStream的功能
/<code>- java.io.DataInputStream(InputStream)
- java.io.BufferedOutputStream(OutputStream)
- java.util.zip.ZipOutputStream(OutputStream)
- java.util.Collections#checkedList|Map|Set|SortedSet|SortedMap
優缺點
優點
- 裝飾模式與繼承本質其其實都是要擴展對象的功能，但是裝飾模式可以提供比繼承更多的靈活性。
- 可以使用多個具體裝飾類來裝飾同一對象，得到功能更為強大的對象。
- 具體構件類與具體裝飾類可以獨立變化，用戶可以根據需要增加新的具體構件類和具體裝飾類，在使用時再對其進行組合，原有代碼無須改變，符合“開閉原則”
缺點
- 這種比繼承更加靈活機動的特性，也同時意味著裝飾模式比繼承更加易於出錯，排錯也很困難，對於多次裝飾的對象，調試時尋找錯誤可能需要逐級排查，較為煩瑣。
補充：裝飾模式與代理模式的區別
兩者都是對類的方法進行擴展，但裝飾器模式強調的是增強自身，在被裝飾之後你能夠在被增強的類上
使用增強後的功能。增強後你還是你，只不過能力更強了而已；而代理模式則強調要讓別人幫你去做一
些本身與你業務沒有太多關係的職責（記錄日誌、設置緩存）。代理模式是為了實現對象的控制，因為
被代理的對象往往難以直接獲得或者是其內部不想暴露出來。
參考
- https://www.jianshu.com/p/d2dfb70fd671
- https://oldj.net/blog/2010/05/22/decorator-get-execution-time
- https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/notes/%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F%20-%20%E8%A3%85%E9%A5%B0.md
- https://blog.csdn.net/seaReal1/article/details/80252281
- 《HEAD FIRST 設計模式》
- 《劍指offer》
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