文章出處

01. 裝飾模式

1. 定義

Decorator裝飾器，就是動態地給一個對象添加一些額外的職責，動態擴展，和下面繼承（靜態擴展）的比較。因此，裝飾器模式具有如下的特征：

它必須持有一個被裝飾的對象（作為成員變量）。
它必須擁有與被裝飾對象相同的接口（多態調用、擴展需要）。
它可以給被裝飾對象添加額外的功能。

總結：保持接口，動態增強性能。

裝飾器通過包裝一個裝飾對象來擴展其功能，而又不改變其接口，這實際上是基于對象的適配器模式的一種變種。與對象的適配器模式異同：

相同點：都擁有一個目標對象。
不同點：適配器模式需要實現舊接口，而裝飾器模式必須實現相同接口。

適配器模式是在適配器中，重寫舊接口的方法來調用新接口方法，來實現舊接口不改變，同時使用新接口的目的。新接口適配舊接口。

而裝飾模式，是裝飾器和舊接口實現相同的接口，在調用新接口的方法中，會調用舊接口的方法，并對其進行擴展。

2. 由來（為什么不是繼承）

功能的拓展，通常可以使用繼承的方式解決。但這樣實現的話，每一種組合都需要一個類，大量重復性內容，類數目“爆炸”；另外，這些拓展的功能必須要是可以預見，編譯時就確定了，靜態的擴展。

一個例子大概說：Beverage是一個抽象類，它被所有在一個咖啡店里賣的飲料繼承。Beverage有個抽象方法cost，所有的子類都要實現這個抽象方法，計算它們的價格。現在有四個最基本的咖啡：HouseBlend,DarkRoast,Decaf,Espresso他們都繼承自Beverage，現在的需求是說在四個最基本的咖啡里，每個都可以隨便地添加調味品，像steamed milk,soy,還有mocha最后是加上whipped milk。如果是說按繼承來實現這種幾個調味品跟原來咖啡的組合的話，我們會很自然地設計來下面的類圖來：

如果是按裝飾模式的設計思路我們可以得出下面的設計類圖：

裝飾模式是怎么達到不僅類的數目大減少了，性能的重復也可以減至到最少。

3. 典型結構圖

一句話解釋：裝飾者和被裝飾者需要繼承同一個接口或者是抽象類，被裝飾者作為裝飾者的一個變量。程序中原來調用被裝飾者某方法func1的地方改成調用裝飾者相同的那個方法func1，并且裝飾者的該方法func1上添加了一些額外的功能，在方法func1中再調用被裝飾著的方法func1。
這就是動態的擴展。

02. 適配器模式

目的：將一個類的接口轉換成客戶期望的另一個接口，讓原本不兼容的接口可以合作無間。

1. 特點

適配器對象實現原有接口
適配器對象組合一個實現新接口的對象（這個對象也可以不實現一個接口，只是一個單純的對象）
對適配器原有接口方法的調用被委托給新接口的實例的特定方法(重寫舊接口方法來調用新接口功能。)

2.例子

我國國標充電器三孔，德國得標充電器兩孔。現去德國旅行。如何將我們的三孔充電器插入兩孔。這就需要適配器。

類圖：

DBSocketInterface：德標接口
DBSocket：德國插座（實現DBSocketInterface，提供兩孔充電方法）
Hotel ：擁有得標接口。
GBSocketInterface ：國標接口
GBSocket ：中國插座（實現GBSocketInterface，提供三孔充電方法）

適配器實現：

public class SocketAdapter    
    implements DBSocketInterface{   //實現舊接口  

    //組合新接口  
    private GBSocketInterface gbSocket;  
      
    /** 
     * 在創建適配器對象時，必須傳入一個新街口的實現類 
     */  
    public SocketAdapter(GBSocketInterface gbSocket) {  
        this.gbSocket = gbSocket;  
    }  
      
    /** 
     * 將對就接口的調用適配到新接口 
     */  
    @Override  
    public void powerWithTwoRound() {  
        gbSocket.powerWithThreeFlat();  
    }  

}

在適配器中，繼承了舊接口，組合了新接口。在重寫舊接口方法的時候，調用了新接口的功能。

 hotel.setSocket(socketAdapter);  
 hotel.charge();

在hotel的charge()方法中，調用的是DBSocketInterface 實現子類的兩孔充電方法。而這個實現子類，就是適配器類，重寫的調用三孔充電的方法。

這也是適配器模式魅力：

不改變原有接口（德標），卻還能使用新接口的功能（國標）。

適配器詳情和實際使用例子參考《http://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/18735243》

03. Java IO 設計模式

1. I/O庫對稱性

輸入-輸出對稱：比如InputStream和OutputStream對Byte字節流的輸入和輸；而Reader和Writer各自占據Char字符流的輸入和輸出。
byte-char對稱：InputStream和Reader的子類分別負責byte和字符流的輸入；OutputStream和Writer的子類分別負責byte和字符流的輸出。

2.兩個設計模式

裝飾模式：在由InputStream、OutputStream、Reader和Writer代表的等級結構內部，有一些流處理器可以對另一些流處理器起到裝飾作用，形成新的、具有改善了的功能的流處理器。
適配器模式：在由InputStream、OutputStream、Reader和Writer代表的等級結構內部，有一些流處理器是對其他類型的流處理器的適配。這就是適配器的應用。

3.裝飾模式的應用

由于java I/O庫需要很多性能的各種組合，如果這些性能都是用繼承來實現，那么每一種組合都需要一個類，大量重復類。

首先，需要理解java I/O庫是由一些原始流處理器和圍繞它的裝飾流處理器（裝飾器，動態擴展原始類性能）所組成的。

這里以InputStream為例，并附上結構圖。

這些流類分成兩種，即原始流類（Original Stream）和鏈接流處理器（Wrapper Stream）。

原始流處理器

原始流處理器接收一個Byte數組對象，String對象，FileDiscriptor對象或者不同類型的流源對象，原始流處理器包括以下四種：

ByteArrayInputStream：接收一個Byte數組作為流的源。
FileInputStream:建立一個與文件有關的輸入流。接收一個File對象作為流的源。
PipedInputStream：可以與PipedOutputStream配合使用，用于讀入一個數據管道的數據，接收一個PipedOutputStream作為源。
StringBufferInputStream：將一個字符串緩沖區轉換為一個輸入流。(廢棄)