設計模式筆記：裝飾器模式 - 透明擴展對象職責

模式定義

裝飾器模式（Decorator/Wrapper）：在不改變原類接口的前提下，動態地給對象添加職責。是繼承的替代方案，提供比靜態繼承更靈活的功能擴展。

角色結構

• Component（抽象構件）：定義接口規範。
• ConcreteComponent（具體構件）：被裝飾的原始對象。
• Decorator（裝飾角色）：持有 Component 引用，實現 Component 接口，委派給被裝飾對象。
• ConcreteDecorator（具體裝飾）：在委派前後添加具體行為。

代碼骨架

interface Component { void operation(); }
class ConcreteComponent implements Component {
    public void operation() { /* 核心邏輯 */ }
}
class Decorator implements Component {
    protected Component component;
    public Decorator(Component c) { this.component = c; }
    public void operation() { component.operation(); } // 透明委派
}
class ConcreteDecorator extends Decorator {
    public ConcreteDecorator(Component c) { super(c); }
    public void operation() {
        // 前置增強
        super.operation();
        // 後置增強
    }
}

適用場景

1. 需動態添加/撤銷功能。
2. 需由基本功能排列組合產生大量變體（避免類爆炸）。
3. 無法使用繼承（如類為 final、或繼承層次過深）。

優缺點

簡化變體

• 無抽象 Component：Decorator 直接繼承 ConcreteComponent。
• 單一 ConcreteDecorator：合併 Decorator 與 ConcreteDecorator 為一類。
• 半透明裝飾：允許新增公共方法，客戶端強轉調用（介於裝飾器與適配器之間）。

經典應用

Java IO 體系：InputStream (Component) → FileInputStream (ConcreteComponent) → FilterInputStream (Decorator) → BufferedInputStream, DataInputStream (ConcreteDecorator)。