Java设计模式-如何优雅的使用装饰器模式

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哈喽，大家好，我是指北君。 装饰器设计模式大家肯定都听说过，但是有没有使用过呢，今天本君就跟大家分享一下装饰器模式应该如何使用。

什么是装饰器模式

装饰器模式（Decorator Pattern）: 在不改变对象自身的基础上，在程序运行期间给对象动态的添加职责；

感觉和继承如出一辙，不改变父类，子类可拓展功能；

优点

  1. 装饰类和被装饰类可以独立发展，不会相互耦合
  2. 相比于继承，更加的轻便、灵活
  3. 可以动态扩展一个实现类的功能，不必修改原本代码

缺点

  1. 会产生很多的装饰类，增加了系统的复杂性。
  2. 这种比继承更加灵活机动的特性，也同时意味着装饰模式比继承易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为繁琐。

使用场景

  1. 对已有的目标功能存在不足，需要增强时，扩展类的功能。
  2. 动态增加功能，动态撤销

装饰器模式和代理模式的区别

  • 代理是全权代理，目标根本不对外，全部由代理类来完成；装饰是增强，是辅助，目标仍然可以自行对外提供服务，装饰器只起增强作用。
  • 装饰器模式强调的是：增强、新增行为；代理模式强调的是：对代理的对象施加控制，但不对对象本身的功能进行增强。
  • 装饰器模式：生效的对象还是原本的对象；代理模式：生效的是新的对象（代理对象）

装饰器和代理 区别

装饰器的简单实现

场景：天气太热了，喝点儿冰水解解暑；加点儿柠檬片，让果汁好喝点儿

先定义一个喝水的接口

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public interface Drink {
    /**
     * 喝水
     */
    void drink();
}

写一个接口的实现

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public class DrinkWater implements Drink {

    @Override
    public void drink() {
        System.out.println("喝水");
    }

}

一个简单的装饰器

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public class DrinkDecorator implements Drink {

    private final Drink drink;

    public DrinkDecorator(Drink drink) {
        this.drink = drink;
    }

    @Override
    public void drink() {
        System.out.println("先加点儿柠檬片");
        drink.drink();
    }

}

开始测试

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public class DrinkMain {
    public static void main(String[] args) {
        Drink drink = new DrinkWater();
        drink = new DrinkDecorator(drink);
        drink.drink();
    }
}

运行结果

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先加点儿柠檬片
喝水

一个简单的装饰器模式例子就写完了；当然这种例子在实际项目中肯定是用不到的，这里只是先了解一下装饰器模式

装饰器模式实战

场景： 项目一期开发的时候，并没有给鉴权部分设置缓存；二期开发考虑到性能问题，想要给鉴权部分加上缓存，这里就选择了使用装饰器模式进行处理；

这里使用的缓存是spring的 spring-cache，不了解没关系，知道几个注解什么意思就行

@Cacheable 表示要对方法返回值进行缓存

@CacheEvict 删除缓存注解

为了简洁，以下代码均为伪代码

首先，需要一个权限的接口和实现类

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public interface IDataAccessor {
    /**
     * 根据部门上级 id 获取所有子集部门
     */
    Set<Long> deptFindAllChildrenByParentIds(Collection<Long> parentIds);

    /**
     * 获取数据范围内的部门
     */
    Set<Long> deptFindScopeById(Long userId);

实现类（注意这里加了@Service, 交给spring处理）

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@Service
public class ScopeDataAccessorImpl implements IDataAccessor {
    @Autowired
    private IDepartmentService departmentService;
    
    @Autowired
    private INodeScopeService nodeScopeService;

    @Override
    public Set<Long> deptFindAllChildrenByParentIds(Collection<Long> parentIds) {
        Set<Long> result = new HashSet<>();
        departmentService.departmentChildren(parentIds, result);
        return result;
    }
    
    @Override
    public Set<Long> deptFindScopeById(Long userId) {
        return nodeScopeService.deptFindScopeById(userId);
    }
}

接下来就是对之前的代码进行装饰，定义一个装饰器的实现类

（这个类没有 @Component, 没有直接交给spring管理；加了注解会报错：找到了2个bean）

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public class DataAccessorDecorator implements IDataAccessor {
    private final IDataAccessor iDataAccessor;

    public DataAccessorDecorator(IDataAccessor iDataAccessor) {
        this.iDataAccessor = iDataAccessor;
    }

    @Cacheable(cacheNames = "dept:parentId", key = "#p0", sync = true)
    @Override
    public Set<Long> deptFindAllChildrenByParentIds(Collection<Long> parentIds) {
        return iDataAccessor.deptFindAllChildrenByParentIds(parentIds);
    }

    @Cacheable(cacheNames = "dept:scope:userId", key = "#p0", sync = true)
    @Override
    public Set<Long> deptFindScopeById(Long userId) {
        return iDataAccessor.deptFindScopeById(nodeId,userId);
    }
}

接下来还需要将这个装饰器的类注册到spring中

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@Configuration
@ConditionalOnBean({IDataAccessor.class})
public class Config {
    
    @Bean
    @ConditionalOnBean({IDataAccessor.class})
    public DataAccessorDecorator dataAccessorDecorator(IDataAccessor iDataAccessor) {
        return new DataAccessorDecorator(iDataAccessor);
    }
}

根据业务，维护缓存更新；这里使用的监听部门和员工的变更事件

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@Component
public class DataScopeEvict {

    /**
     * 清空部门相关缓存
     */
    @CacheEvict(cacheNames = {"dept:parentId"}, allEntries = true)
    public void department() {
    }

    /**
     * 清空用户相关缓存
     */
    @CacheEvict(cacheNames = {"dept:scope:userId"}, allEntries = true)
    public void user() {
    }
}
@Component
public class ScopeDataEventListener {
    @Autowired
    private DataScopeEvict evict;
    
 /**
     * 监听部门变更事件
     */
    @EventListener
    public void departmentEvent(DepartmentChangeEvent event) {
        // 1 增加 2 删除 3 上级部门变更
        evict.department();
    }

    /**
     * 监听user变更事件
     */
    @EventListener
    public void userEvent(UserChangeEvent event) {
        // 2 删除 3 主部门变更
        if (event.getType().equals(2) || event.getType().equals(3)) {
            evict.user();
        }
    }
}

一切准备就绪，使用的时候直接使用装饰器类就好了

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@Service
public class UserService {
    
    @Autowired
    DataAccessorDecorator scopeDataAccessor;

    
    public Set<Long> deptFindAllChildrenByParentIds(Collection<Long> parentIds) {
        return scopeDataAccessor.deptFindAllChildrenByParentIds(parentIds);
    }
    
    
    public Set<Long> deptFindScopeById(Long userId) {
        return scopeDataAccessor.deptFindScopeById(userId);
    }
    
}

以上就是一个将装饰器模式应用到实际项目的例子；

在这个例子中，使用装饰器模式增强了原本的代码，不修改原本的代码，原本的代码也能正确提供服务，只不过没有使用缓存；只要方法名命名一致，只需修改注入的字段就可以升级完成，升级成本还是很低的。

这波使用装饰器模式加缓存的操作写到项目中，直接让你的代码 B ge pull full

小结

虽然使用装饰器模式看起来B格高，但还是要注意自己项目的场景，选择适合的方式解决问题。

写在最后

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