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Java中装饰器模式的实现(Decorator Pattern)

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简介:
本篇文章主要介绍在Java编程语言中如何使用和实现设计模式中的装饰器模式(Decorator Pattern),通过实例讲解其原理及应用场景。 装饰器模式是结构型设计模式之一,它允许向一个现有的对象添加新的功能而不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类来包装原有的类,并在保持类方法签名完整性的前提下提供了额外的功能。在不想增加更多子类的情况下扩展类时,可以使用动态地给一个对象添加一些职责的方式。 基本概念: * 抽象组件(Component):需要装饰的抽象对象。 * 具体组件(ConcreteComponent):我们需要装饰的对象。 * 抽象装饰类(Decorator):内含指向抽象组件的引用及装饰者共有的方法。 * 具体装饰类(ConcreteDecorator):被装饰的对象。 Java 实现: * 抽象组件:House ```java public interface House { void style(); } ``` * 具体组件:ChineseStyle 和 EuropeanStyle ```java public class ChineseStyle implements House { @Override public void style() { System.out.println(中式风格装修); } } public class EuropeanStyle implements House { @Override public void style() { System.out.println(欧式风格装修); } } ``` * 抽象装饰类:HouseDecorator ```java public class HouseDecorator implements House { protected House house; public HouseDecorator(House house) { this.house = house; } @Override public void style() { house.style(); } } ``` * 具体装饰类:RedDecorator ```java public class RedDecorator extends HouseDecorator { public RedDecorator(House house) { super(house); } @Override public void style() { this.house.style(); System.out.println(红色装饰墙); } } ``` 测试装饰器模式: ```java import org.junit.Test; public class DecoratorPatternTest { @Test public void testDecoratorPattern() { ChineseStyle chineseStyle = new ChineseStyle(); House redChineseStyle = new RedDecorator(new ChineseStyle()); House redEuropeanStyle = new RedDecorator(new EuropeanStyle()); System.out.println(中式装修); chineseStyle.style(); System.out.println(红色中式装修); redChineseStyle.style(); System.out.println(红色欧式装修); redEuropeanStyle.style(); } } ``` 装饰器模式为我们提供了一种灵活的方式来扩展类的功能,而不需要修改原有的类结构。它广泛应用于软件开发中,例如在 Java 中的输入输出流、Java Servlet API 中的过滤器等。

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客服
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  • JavaDecorator Pattern
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    本篇文章主要介绍在Java编程语言中如何使用和实现设计模式中的装饰器模式(Decorator Pattern),通过实例讲解其原理及应用场景。 装饰器模式是结构型设计模式之一,它允许向一个现有的对象添加新的功能而不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类来包装原有的类,并在保持类方法签名完整性的前提下提供了额外的功能。在不想增加更多子类的情况下扩展类时,可以使用动态地给一个对象添加一些职责的方式。 基本概念: * 抽象组件(Component):需要装饰的抽象对象。 * 具体组件(ConcreteComponent):我们需要装饰的对象。 * 抽象装饰类(Decorator):内含指向抽象组件的引用及装饰者共有的方法。 * 具体装饰类(ConcreteDecorator):被装饰的对象。 Java 实现: * 抽象组件:House ```java public interface House { void style(); } ``` * 具体组件:ChineseStyle 和 EuropeanStyle ```java public class ChineseStyle implements House { @Override public void style() { System.out.println(中式风格装修); } } public class EuropeanStyle implements House { @Override public void style() { System.out.println(欧式风格装修); } } ``` * 抽象装饰类:HouseDecorator ```java public class HouseDecorator implements House { protected House house; public HouseDecorator(House house) { this.house = house; } @Override public void style() { house.style(); } } ``` * 具体装饰类:RedDecorator ```java public class RedDecorator extends HouseDecorator { public RedDecorator(House house) { super(house); } @Override public void style() { this.house.style(); System.out.println(红色装饰墙); } } ``` 测试装饰器模式: ```java import org.junit.Test; public class DecoratorPatternTest { @Test public void testDecoratorPattern() { ChineseStyle chineseStyle = new ChineseStyle(); House redChineseStyle = new RedDecorator(new ChineseStyle()); House redEuropeanStyle = new RedDecorator(new EuropeanStyle()); System.out.println(中式装修); chineseStyle.style(); System.out.println(红色中式装修); redChineseStyle.style(); System.out.println(红色欧式装修); redEuropeanStyle.style(); } } ``` 装饰器模式为我们提供了一种灵活的方式来扩展类的功能,而不需要修改原有的类结构。它广泛应用于软件开发中,例如在 Java 中的输入输出流、Java Servlet API 中的过滤器等。
  • Java设计与
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    本文章详细探讨了Java中装饰器模式的设计理念及其具体应用方法,旨在帮助开发者更好地理解和运用该设计模式。 在设计咖啡售卖模块的过程中可以使用Java中的装饰器模式(Decorator Pattern)。这种结构型设计模式允许在运行时给对象添加新的行为或职责而无需修改其原有代码,通过创建一个包装对象包裹原始对象并提供扩展接口来实现。 首先定义了一个抽象基类`CoffeeComponent`,它有两个方法:`cost()`用于计算咖啡的价格,和 `getDescription()` 用来获取咖啡的描述。所有具体的咖啡产品类(如基础黑咖啡)以及装饰类都需要实现这个接口。 具体来说,一个基本的黑咖啡对象实现了`CoffeeComponent`接口,并提供了一个初始成本为10元的基本价格和相应的描述信息。“加糖”、“加冰”、“加奶”或“加巧克力”的装饰类也实现了相同的接口。这些装饰类持有对基础咖啡对象的引用,在计算总价时增加额外的成本(如添加糖2元),并在获取描述时附加对应的配料名称。 例如,当用户选择黑咖啡并加上了糖、冰和奶之后,“加奶”装饰会调用“加糖”的`getDescription()`方法来获得包括所有已选选项的完整描述,并在成本上累加3元。通过这种方式可以构建出任何可能的组合咖啡,同时保持代码结构清晰且易于维护。 为了给用户提供更好的交互体验,还可以使用图形界面如MFC对话框设计一个简单的用户界面。这个界面上应该包含一系列按钮或复选框让用户选择他们想要添加到基础黑咖啡中的配料选项。每当用户做出新的选择时,系统会根据当前的选择动态构建相应的装饰链,并在确认订单时显示最终的价格和描述。 此外,在实现撤销功能方面,可以维护一个命令栈来保存每一次操作的状态(即修改后的咖啡对象)。这样当需要撤销某一次添加或移除配料的操作时,只需从这个栈中弹出最近的一次状态即可恢复到之前的选择。这种方法不仅支持动态地调整配料组合而且简化了用户交互流程。 总结而言,在此案例中的装饰器模式展示了如何通过组合而非继承来灵活扩展对象的功能,并且能够有效地处理可变的业务需求。这种设计方式使得咖啡售卖模块具备高度的灵活性和可维护性,同时为用户提供了一个直观易用的操作界面。
  • Java建造者(Builder Pattern)
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    本篇文章详细介绍了在Java编程语言中如何运用建造者模式(Builder Pattern)来构建复杂对象。通过分离构造逻辑与表示,使代码更加清晰和易于维护。文中提供了具体示例以帮助理解其应用。 Java实现建造者模式(Builder Pattern)是一种用于解决复杂对象创建问题的软件设计模式。该模式通过将复杂的构建过程分解为多个简单的步骤来简化对象的构造,并最终生成一个完整的复杂对象。 一、什么是建造者模式? 建造者模式允许逐步构建一个复杂对象,同时保持这些组成部分之间的独立性。它包括四个主要角色: 1. **Builder**:定义用于创建产品组件的方法接口。 2. **ConcreteBuilder**:实现Builder接口的具体类,负责构造具体的产品实例。 3. **Director**:使用具体的建造者来指导产品的构建过程,并确保所有必要的步骤都被执行了。 4. **Product**:最终需要被构建的复杂对象。 二、建造者模式的具体实现 在Java中,可以通过以下方式来应用建造者模式: 1. 创建人类实体类(Human):定义一个复杂的对象结构,包括头部、身体等部分。 2. 定义Builder接口(如BuilderHuman):规定如何创建产品组件的方法。 3. 实现具体的构建器类(例如TallPersonBuilder):用于具体化复杂产品的各个组成部分的创建过程。 通过这种方式,建造者模式能够使系统更加灵活和易于维护。它特别适用于那些需要根据不同的业务逻辑来构造复杂对象的情况,并且可以在不修改现有代码的情况下添加新的产品变种或构建步骤。
  • WeChatPay-Apache-HttpClient:微信支付API v3Apache HttpClientDecorator
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    本项目提供了一个针对微信支付API v3的Apache HttpClient装饰器,旨在简化与微信支付系统的交互过程,增强代码可读性和维护性。 wechatpay-apache-httpclient扩展了请求签名的生成及应答签名验证的功能。对于使用Apache HttpClient的商户开发者来说,可以利用它来构造HttpClient实例,在执行请求时自动携带身份认证信息,并检查微信支付响应中的签名有效性。 项目当前版本为0.2.2测试版,建议在正式环境中谨慎评估其正确性和兼容性以及可能带来的风险后再行采用。此库要求Java 1.8及以上版本运行环境。 安装最新稳定版本后,在Gradle构建文件中添加以下依赖项: ```gradle implementation com.github.wechatpay-apiv3:wechatpay-apache-httpclient:0.2.2 ``` 对于Maven项目,需在pom.xml配置如下依赖声明: ```xml com.github.wechatpay-apiv3 wechatpay-apache-httpclient 0.2.2 ``` 请确保项目环境满足上述要求。
  • Java原理及应用例详解
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    本文章详细解析了Java装饰模式的原理,并通过具体的应用实例来讲解如何在实际开发中运用该设计模式,帮助读者更好地掌握和理解装饰模式。 本段落主要介绍了Java设计模式中的装饰模式原理与用法,并通过实例详细分析了该模式的概念、原理及定义,总结并讨论了其优缺点,具有一定的参考价值。
  • JavaPattern正则表达
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    在Java编程语言中,Pattern类是用于处理正则表达式的工具。它基于编译后的模式创建对象,能够高效地匹配和查找符合特定规则的字符串,广泛应用于数据验证、解析等场景。 Java中的正则表达式Pattern是处理文本匹配的关键组件。它基于特定的语法来创建模式,并用于执行查找、替换等多种操作。在Java中,`Pattern`类是核心部分,提供了编译正则表达式的功能以及生成匹配器(Matcher)的方法。 通过使用元字符和运算符,我们可以定义复杂的字符串规则。例如,星号(*)代表前面的元素可以出现任意次数;加号(+)表示至少一次;问号(?)意味着0次或1次;方括号([])用于列出一组可能的字符选项。 在Java中,我们通常使用`Pattern.compile()`方法来编译正则表达式,并创建一个`Pattern`对象。例如: ```java Pattern pattern = Pattern.compile(0d{2}-d{8}); ``` 这里的正则表达式表示以0开头,接着是两位数字,然后是一个连字符(-),最后是八位数字的字符串。其中,`d`代表任何一位数字。 为了使用编译好的模式进行匹配操作,我们需要创建一个Matcher实例,并通过调用其方法来执行查找或验证整个字符串是否符合该规则: ```java String input = 010-12345678; Matcher matcher = pattern.matcher(input); if (matcher.matches()) { System.out.println(匹配成功); } else { System.out.println(匹配失败); } ``` 在实际应用中,还可以利用边界标识符`b`来确保只匹配到独立的单词。`.`代表任意单个字符(除了换行),而元字符如`*`, `+`, 和 `?` 则分别表示重复0次或多次、至少一次以及0次或1次。 掌握正则表达式需要大量实践和尝试,通过不断分析和修改示例来理解各种符号的意义。Java的Pattern类和Matcher接口为开发者提供了方便的方法来进行字符串匹配操作,使得在开发过程中使用正则表达式变得容易且高效。 总结来说,在Java中我们利用`Pattern.compile()`方法编译规则,并创建一个模式用于文本搜索或替换等任务。通过组合不同的元字符和运算符,可以构建适应各种需求的复杂匹配条件。
  • 结构型设计.md
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    本篇文档深入浅出地介绍了装饰者(Decorator)设计模式的概念、原理及其在实际编程中的应用,帮助读者理解如何动态地给对象添加职责。 ### 装饰者模式 装饰者模式是一种结构型设计模式,它允许用户在不改变原有对象的基础上动态地添加额外的职责或行为。与通过继承扩展功能相比,装饰者模式提供了更灵活的扩展方式。 #### 定义与概念 装饰者模式主要由以下几个核心角色组成: 1. **组件接口(Component)**:定义一个对象接口,可以给这些对象动态地添加职责。 2. **具体组件(ConcreteComponent)**:定义一个将要被装饰的对象,也就是真正的业务逻辑所在的类。 3. **装饰者抽象类(Decorator)**:维持一个指向组件接口对象的引用,并定义一个与组件接口一致的接口。 4. **具体装饰者(ConcreteDecorator)**:具体的装饰者类,实现装饰功能,即在组件接口对象中添加新的行为。 装饰者模式的使用场景包括: - 在运行时需要动态给对象增加职责的情况。 - 当系统需要通过组合方式扩展功能,而不是通过继承的方式。 - 当采用继承的方式会导致类的数量爆炸性增长时,使用装饰者模式可以减少类的数量。 #### 装饰者模式的使用 装饰者模式通过组合的方式来实现对组件的装饰。装饰者对象将请求转发给它所装饰的对象,并且可能在将请求转发之前或者之后添加一些额外的功能。 下面以一个咖啡的例子来说明装饰者模式的实现。假设我们有一个简单的咖啡接口`ICoffee`,一个具体的咖啡实现`OriginalCoffee`,以及两个装饰者类`MilkDecorator`和`SugarDecorator`,它们分别代表加奶和加糖的行为。 ```java public interface ICoffee { void makeCoffee(); } public class OriginalCoffee implements ICoffee { @Override public void makeCoffee() { System.out.print(原味咖啡); } } public abstract class CoffeeDecorator implements ICoffee { protected final ICoffee coffee; public CoffeeDecorator(ICoffee coffee) { this.coffee = coffee; } @Override public void makeCoffee() { coffee.makeCoffee(); } } public class MilkDecorator extends CoffeeDecorator { public MilkDecorator(ICoffee coffee) { super(coffee); } @Override public void makeCoffee() { super.makeCoffee(); addMilk(); } private void addMilk() { System.out.print(加奶); } } public class SugarDecorator extends CoffeeDecorator { public SugarDecorator(ICoffee coffee) { super(coffee); } @Override public void makeCoffee() { super.makeCoffee(); addSugar(); } private void addSugar() { System.out.print(加糖); } } public class Client { public static void main(String[] args) { ICoffee coffee = new OriginalCoffee(); coffee.makeCoffee(); System.out.println(); coffee = new MilkDecorator(coffee); coffee.makeCoffee(); System.out.println(); coffee = new SugarDecorator(coffee); coffee.makeCoffee(); } } ``` 当程序运行时,客户端代码首先创建了一个`OriginalCoffee`对象,代表原味咖啡。然后,通过`MilkDecorator`装饰者添加了加奶的行为,再通过`SugarDecorator`装饰者添加了加糖的行为,最终输出了原味咖啡加奶再加糖的整个过程。 装饰者模式可以创建一个装饰者栈,这样可以按照需求将任意多的装饰者对象叠加到一个组件上。使用装饰者模式可以避免创建大量只是因为扩展功能而略有不同的子类。 #### 装饰者模式与代理模式的区别 装饰者模式和代理模式都是通过组合来扩展对象,但它们的重点不同。装饰者模式侧重于动态地为对象增加职责或行为,而代理模式则主要控制对对象的访问。例如,代理通常用于实现安全性、延迟加载等功能。 在结构上,一般情况下一个系统中只有一个代理类,而在装饰者模式下可能形成多个层次的装饰链(即多个装饰者叠加)。因此,在实际应用时需要根据具体需求选择合适的模式来使用。
  • Vue使用TypeScript用指南
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    本指南深入浅出地介绍了如何在Vue项目中有效运用TypeScript装饰器,帮助开发者提升代码质量和开发效率。 在VueConf上,尤大宣布了Vue现在支持Ts(TypeScript)。目前关于Vue与Ts结合使用的资料还不是很多,我花费了一周的时间来研究并最终掌握了修饰器的使用方法。接下来就让我们一起来学习一下如何在Vue中运用装饰器吧。 1. 数据声明:在这里,我们可以通过`public`关键字声明公有属性,通过`private`关键字声明私有属性。对于私有属性来说,请记得在其名称前加上下划线。蓝色框中的内容是用于声明组件的代码,在每个组件创建时都需要带上这些信息。在Components中采用如下写法。 上面展示的是普通写法,下面是懒加载写法的例子: 2. 使用@Prop修饰器来传递从父组件到子组件的数据:如果要在父组件中使用`v-bind`将数据传递给子组件的话,这与纯JavaScript版本的实现方式是一样的。不过,在接受这些值的时候需要在子组件中使用修饰器`@Prop({type: 类型})`进行类型声明。
  • 在设计应用:以咖啡销售为例
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    本文通过咖啡销售实例阐述了装饰模式在软件设计中的应用。解释如何使用该模式灵活地添加功能,提高代码扩展性。 在售卖咖啡的过程中,客户首先选择一种口味的咖啡,然后根据个人喜好添加不同的配料。由于配料的选择是不确定的,这种情况非常适合使用装饰模式来实现。
  • JavaActorJActor.zip
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    JActor 是一个用于 Java 平台的 Actor 模式实现工具包。它提供了一种简洁高效的方式来处理并发和异步编程问题,简化了消息传递机制,非常适合于构建可扩展的分布式系统应用。下载包含示例代码和文档的 JActor.zip 文件,帮助开发者快速上手并深入理解 Actor 模型在 Java 中的应用。 JActor 是 Java 语言实现的 Actor 模式的一个版本,在 i5 CPU 上每秒可发送超过亿条消息,可能是目前速度最快的实现之一。它类似于 Scala 的 Actor 系统,但完全使用 Java 编写。 示例如下: ```java // 创建一个包含10个线程池的邮箱工厂。 MailboxFactory mailboxFactory = JAMailboxFactory.newMailboxFactory(10); // 创建并初始化 Test 演员。 MyActor actor = new MyActor(); actor.initialize(mailboxFactory.createAsyncMailbox()); // 发送请求,并等待完成。 JAFuture future = new JAFuture(); long ct = System.currentTimeMillis(); System.out.println(MyRequest.req.send(future, actor)); // 关闭线程池 mailboxFactory.close(); ```