【Java】装饰器模式(Decorator)

简介：

装饰器模式：动态地将责任附加到对象上。若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。比较官方，下面通过例子来解释一下

我的应用场景(也许不大合适)，我写了一个坦克大战的小游戏，现在呢坦克能打出子弹，但是这个子弹比较单一不咋好看，如果我想在子弹上面加些装饰，那我是不是再加一个子弹类继承自游戏物体类，然后在这个新的子类当中画出新的子弹(比如给子弹加一个火花)，那么如果以后有各种各样的千奇百怪的子弹出现，我就会有无数个子类，那么无疑是要爆炸了，如下图

那么是否有其他办法，当然是有的，如下图，我们定义一个普通子弹类(Bullet)。再定义一个装饰器GODecorator，其包含一个子弹对象，并可以对其进行“装饰”，这样一来我们每多加一种装饰，只需要多装饰一次即可，避免了重复设计大量的相似类。这就是装饰器模式的应用

在类图中，各个角色的说明如下：

GameObject，抽象构件

GameObject(游戏物体)是一个接口或者抽象类，是定义我们最核心的对象，也可以说是最原始的对象。

Bullet，具体构件，或者基础构件

Bullet(子弹)是最核心、最原始、最基本的接口或抽象类Component的实现，可以单独用，也可将其进行装饰。

GODecorator，抽象装饰器角色

一般是一个抽象类，继承自或实现GameObject，在它的属性里面有一个变量指向GameObject抽象构件。

TailDecorator、RectDecorator，具体装饰器角色

TailDecorator和RectDecorator是两个具体的装饰类，它们可以把基础构件装饰成新的东西，比如给子弹加个尾巴和方框。

解释比较抽象，我们看看代码实现：

GameObject

package com.mashibing.tank;
import java.awt.*;
/**
* 游戏物体的父类，无论是坦克，子弹，爆炸等等都继承自这个类
*/
public abstract class GameObject {
public int x, y;
public abstract int getWidth();
public abstract int getHeight();
public abstract void paint(Graphics g);
}

Bullet

package com.mashibing.tank;
import java.awt.*;
public class Bullet extends GameObject{
private static final int SPEED = ProperMgr.getInt("bulletSpeed");
public Rectangle rect = new Rectangle();
private Dir dir;
public static int WIDTH = ResourceMgr.bulletD.getWidth();
public static int HEIGHT = ResourceMgr.bulletD.getHeight();
private boolean living = true; //子弹是否死掉,飞出窗口或者撞到敌人
public Group group = Group.BAD;
public Bullet(int x, int y, Dir dir, Group group) {
this.x = x;
this.y = y;
this.dir = dir;
this.group = group;
rect.x = this.x;
rect.y = this.y;
rect.width = WIDTH;
rect.height = HEIGHT;
GameModel.getInstance().add(this);
}
@Override
public void paint(Graphics g) {
if(!living){
GameModel.getInstance().remove(this);
}
switch (dir) {
case LEFT:
g.drawImage(ResourceMgr.bulletL,x,y,null);
break; case UP:
g.drawImage(ResourceMgr.bulletU,x,y,null);
break; case RIGHT:
g.drawImage(ResourceMgr.bulletR,x,y,null);
break; case DOWN:
g.drawImage(ResourceMgr.bulletD,x,y,null);
break; }
move();
}
private void move() {
switch (dir) {
case LEFT:
x -= SPEED;
break; case UP:
y -= SPEED;
break; case RIGHT:
x += SPEED;
break; case DOWN:
y += SPEED;
break; }
rect.x = this.x;
rect.y = this.y;
if (x < 0 || y < 0 || x > TankFrame.GAME_WIDTH || y > TankFrame.GAME_HEIGHT) living = false;
}
public void die() {
this.living = false;
}
@Override
public int getWidth() {
return WIDTH;
}
@Override
public int getHeight() {
return HEIGHT;
}
}

GODecorator

package com.mashibing.decorator;
import com.mashibing.tank.GameObject;
import java.awt.*;
public abstract class GODecorator extends GameObject {
GameObject go;
public GODecorator(GameObject go) {
this.go = go;
}
@Override
public abstract void paint(Graphics g);
}

TailDecorator

package com.mashibing.decorator;
import com.mashibing.tank.Bullet;
import com.mashibing.tank.GameObject;
import java.awt.*;
public class TailDecorator extends GODecorator {
public TailDecorator(GameObject go) {
super(go);
}
@Override
public int getWidth() {
return super.go.getWidth();
}
@Override
public int getHeight() {
return super.go.getHeight();
}
@Override
public void paint(Graphics g) {
this.x = go.x;
this.y = go.y;
go.paint(g);
System.out.println("tail:"+(go instanceof Bullet));
Color c = g.getColor();
g.setColor(Color.WHITE);
g.drawLine(go.x,go.y,go.x + getWidth(), go.y+getHeight());
g.setColor(c);
}
}

RectDecorator

package com.mashibing.decorator;
import com.mashibing.tank.Bullet;
import com.mashibing.tank.GameObject;
import java.awt.*;
public class RectDecorator extends GODecorator {
public RectDecorator(GameObject go) {
super(go);
}
@Override
public int getWidth() {
return super.go.getWidth();
}
@Override
public int getHeight() {
return super.go.getHeight();
}
@Override
public void paint(Graphics g) {
this.x = go.x;
this.y = go.y;
go.paint(g);
System.out.println("rect:"+(go instanceof TailDecorator));
Color c = g.getColor();
g.setColor(Color.WHITE);
g.drawRect(go.x,go.y,go.getWidth(),go.getHeight());
g.setColor(c);
}
}

使用

public class DecoratorDemo{
public static void main(String[] args){
GameObject bullet = new Bullet();
// 第一次修饰，加个尾巴
component = new TailDecorator(component);
// 第二次修饰，加个方框
component = new RectDecorator(component);
}
}

总结：这就是装饰器的使用，那个如果我还要给子弹换个颜色，加个颜色装饰器即可，另外这些具体的装饰器我还可以用来装饰其他的物体，比如坦克也可以加个框或者加个尾巴，直接使用相同的装饰器即可，这样子就解决了继承带来的问题，比较容易扩展