装饰器模式（Decorator Pattern）

  装饰器模式是一种结构型模式，它可以允许开发人员在不修改现有对象的情况下，动态地添加新功能。装饰器模式通过将一个对象包装在另一个对象中来扩展它的行为，从而提高了代码的灵活性和可重用性。 应用场景

当需要在不修改现有对象结构的前提下增加新的功能或特性时，可以使用装饰器模式。这样可以保持原有代码的稳定性和兼容性，同时也可以增加代码的灵活性和可扩展性。

当需要动态地向对象添加或删除功能时，可以使用装饰器模式。这样可以在运行时动态地添加或删除功能，而不需要修改现有的代码。

当需要为多个对象添加相同的功能时，可以使用装饰器模式。这样可以将相同的功能封装在装饰器中，以便于复用和管理。

代码实现

  该示例代码中，Shape 是一个接口，定义了一个 draw 方法，表示绘制图形的操作。Circle 是一个实现 Shape 接口的类，表示一个圆形。   ShapeDecorator 是一个装饰器抽象类，实现了 Shape 接口，并包含一个 Shape 类型的变量 decoratedShape，表示要装饰的对象。RedShapeDecorator 是一个具体的装饰器类，继承了 ShapeDecorator 类，并实现了 draw 方法，在绘制图形时添加了一个红色的边框。   在 main 方法中，我们创建了原始对象 Circle，以及两个装饰器对象 RedShapeDecorator，分别装饰了 Circle 和 Rectangle 对象。通过调用 draw 方法，我们可以看到对象被动态地添加了一个红色的边框，而不需要修改原有的代码。

// 定义接口
interface Shape {
    void draw();
}

// 实现接口
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Shape: Circle");
    }
}

class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Shape: Rectangle");
    }
}

// 装饰器抽象类
abstract class ShapeDecorator implements Shape {
    protected Shape decoratedShape;

    public ShapeDecorator(Shape decoratedShape){
        this.decoratedShape = decoratedShape;
    }

    public void draw(){
        decoratedShape.draw();
    }
}

// 具体装饰器类
class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
    public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
        super(decoratedShape);
    }

    @Override
    public void draw() {
        decoratedShape.draw();
        setRedBorder(decoratedShape);
    }

    private void setRedBorder(Shape decoratedShape){
        System.out.println("Border Color: Red");
    }
}

// 测试代码
public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建原始对象
        Shape circle = new Circle();

        // 创建装饰器对象
        Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
        Shape redRectangle = new RedShapeDecorator(new Rectangle());

        // 调用方法
        System.out.println("Circle with normal border");
        circle.draw();

        System.out.println("\nCircle of red border");
        redCircle.draw();

        System.out.println("\nRectangle of red border");
        redRectangle.draw();
    }
}

使用小结

  在实际应用中，装饰器模式经常用于图形界面(GUI)开发、输入/输出流处理、缓存机制、日志记录等领域，可以有效地提高程序的可扩展性和可维护性。比如

装饰器模式被广泛应用于Java IO流中，以提供各种不同的功能，如缓存、压缩、加密等等。例如，可以使用 BufferedReader 来缓存读取文件的数据，使用 GZIPOutputStream 来压缩数据，使用 CipherOutputStream 来加密数据等等。

Java Swing 组件是一个经典的装饰器模式的例子。它允许在运行时动态地向组件添加功能，如边框、背景、文本等等。例如，可以使用 BorderFactory 来向组件添加边框，使用 Color 来设置组件的背景颜色，使用 Font 来设置组件的字体等等。

在 Spring 框架中，装饰器模式被广泛应用于实现 AOP。AOP通过代理模式和装饰器模式实现。JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理两种方式实现代理模式，使用装饰器模式对目标对象进行包装，从而实现通知 (Advice) 的织入。例如，可以使用 @Transactional 来添加事务处理的功能，使用 @Cacheable 来添加缓存处理的功能，等等。