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装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你通过将对象放入包含行为的特殊封装对象中来为原对象增加新的行为。装饰器模式的核心思想是动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。
装饰器模式主要包含以下几个角色：
接下来，我们将通过一个简单的例子来演示如何在Java中实现装饰器模式。
假设我们有一个简单的文本处理系统，系统需要支持对文本进行多种操作，比如添加边框、添加颜色等。我们可以使用装饰器模式来实现这些功能。
首先，我们定义一个抽象组件Text，它表示文本对象。
public interface Text {
String getContent();
}
接下来，我们定义一个具体的组件PlainText，它表示普通的文本。
public class PlainText implements Text {
private String content;
public PlainText(String content) {
this.content = content;
}
@Override
public String getContent() {
return content;
}
}
然后，我们定义一个抽象装饰类TextDecorator，它持有一个Text对象的引用，并实现了Text接口。
public abstract class TextDecorator implements Text {
protected Text text;
public TextDecorator(Text text) {
this.text = text;
}
@Override
public String getContent() {
return text.getContent();
}
}
接下来，我们定义两个具体的装饰类BorderedText和ColoredText，分别用于给文本添加边框和颜色。
public class BorderedText extends TextDecorator {
public BorderedText(Text text) {
super(text);
}
@Override
public String getContent() {
return "[" + text.getContent() + "]";
}
}
public class ColoredText extends TextDecorator {
private String color;
public ColoredText(Text text, String color) {
super(text);
this.color = color;
}
@Override
public String getContent() {
return "<span style='color:" + color + "'>" + text.getContent() + "</span>";
}
}
最后，我们可以在客户端代码中使用装饰器模式来动态地给文本添加边框和颜色。
public class DecoratorPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
Text text = new PlainText("Hello, World!");
// 添加边框
Text borderedText = new BorderedText(text);
System.out.println(borderedText.getContent()); // 输出: [Hello, World!]
// 添加颜色
Text coloredText = new ColoredText(text, "red");
System.out.println(coloredText.getContent()); // 输出: <span style='color:red'>Hello, World!</span>
// 同时添加边框和颜色
Text borderedAndColoredText = new ColoredText(new BorderedText(text), "blue");
System.out.println(borderedAndColoredText.getContent()); // 输出: <span style='color:blue'>[Hello, World!]</span>
}
}
getContent()方法，表示获取文本内容。Text接口，表示普通的文本。Text对象的引用，并实现了Text接口。它作为所有装饰类的基类。TextDecorator，用于给文本添加边框。TextDecorator，用于给文本添加颜色。运行上述代码，输出结果如下：
[Hello, World!]
<span style='color:red'>Hello, World!</span>
<span style='color:blue'>[Hello, World!]</span>
装饰器模式在Java中有广泛的应用，特别是在需要动态地给对象添加功能的场景中。以下是一些常见的应用场景：
Java的I/O流是装饰器模式的经典应用。InputStream和OutputStream是抽象组件，FileInputStream和FileOutputStream是具体组件，而BufferedInputStream和BufferedOutputStream是装饰类，它们为I/O流添加了缓冲功能。
InputStream inputStream = new FileInputStream("file.txt");
InputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);
Java的集合框架中也使用了装饰器模式。例如，Collections.unmodifiableList()方法返回一个不可修改的列表，它实际上是一个装饰类，包装了原始的列表对象。
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("World");
List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
在图形用户界面（GUI）开发中，装饰器模式可以用于动态地给组件添加功能。例如，可以为按钮添加边框、背景颜色等。
JButton button = new JButton("Click Me");
button.setBorder(BorderFactory.createLineBorder(Color.RED));
装饰器模式和继承都可以用于扩展对象的功能，但它们有一些重要的区别：
装饰器模式是一种非常有用的设计模式，它允许你动态地给对象添加功能，而不需要修改原始类的代码。通过使用装饰器模式，你可以很容易地扩展对象的功能，同时保持代码的灵活性和可维护性。在实际开发中，装饰器模式广泛应用于Java I/O流、集合框架和GUI组件等场景中。
希望本文能帮助你理解装饰器模式的概念和实现方式，并在实际项目中灵活运用。
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