装饰器模式（Decorator Pattern） ​

1. 官方定义 ​

"Attach additional responsibilities to an object dynamically. Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality."
—— 《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》(GoF, 1994)

核心：动态地为对象添加额外职责，且比继承更灵活。

2. 模式解释 ​

核心思想 ​

• 组合优于继承：通过包装（Wrapper）扩展对象功能，而非通过子类继承。
• 透明性：装饰器与被装饰对象实现同一接口，客户端无感知。
• 动态叠加：可嵌套多个装饰器（如 BufferedInputStream 包装 FileInputStream）。

典型结构 ​

          |<<Interface>>|
          Component
              △
              | implements
      ┌───────┴───────┐
      |               |
ConcreteComponent   Decorator
                        △
                        | holds a Component
                        |
                ConcreteDecoratorA

优点 ​

• 开闭原则：扩展功能无需修改原有类。
• 灵活性：运行时动态组合功能（如咖啡加糖、加奶）。
• 避免类爆炸：替代多层次的继承结构。

缺点 ​

• 复杂性：多层装饰可能导致代码可读性下降。
• 接口一致性风险：装饰器必须严格遵循组件接口。

3. 解决的问题 ​

经典场景 ​

1. 动态功能扩展
   • 图形界面组件添加边框、阴影（如 JScrollPane 装饰 JTextArea）。
2. IO 流处理
   • Java 的 BufferedInputStream 装饰 FileInputStream 添加缓冲功能。
3. 中间件增强
   • HTTP 请求处理链（如日志、鉴权装饰器）。

4. 实现注意事项 ​

关键实现点 ​

1. 统一接口
   • 装饰器和被装饰对象必须实现相同接口（如 InputStream）。
2. 嵌套支持
   • 装饰器可持有其他装饰器实例（支持链式调用）。
3. 透明性维护
   • 避免在装饰器中暴露新增方法（否则破坏接口一致性）。

代码示例（Java IO） ​

// 基础组件：文件读取流
InputStream fileStream = new FileInputStream("data.txt");

// 装饰器1：缓冲功能
InputStream bufferedStream = new BufferedInputStream(fileStream);

// 装饰器2：解压功能
InputStream gzipStream = new GZIPInputStream(bufferedStream);

5. 实现变体 ​

6. 相似模式对比 ​

7. 组合使用场景 ​

常见搭配模式 ​

1. 工厂模式
   • 场景：动态创建装饰器组合（如根据配置生成带日志和缓存的数据库连接）。
2. 策略模式
   • 场景：装饰器内部使用不同策略实现功能（如压缩装饰器支持 ZIP/GZIP 算法）。
3. 责任链模式
   • 场景：多个装饰器形成处理链（如 Web 中间件的鉴权 → 日志 → 限流）。

总结
装饰器模式是扩展对象功能的瑞士军刀，核心在于动态组合而非静态继承。其经典实现如 Java IO 流，通过嵌套装饰器实现功能叠加。使用时需注意接口透明性和过度装饰风险，合理搭配工厂模式可进一步提升灵活性。```