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什么是Java中的装饰者模式 (Decorator)_在不改变原类的基础上增加功能

P粉602998670

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发布时间:2026-02-19 10:31:49

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来源于php中文网

原创

装饰者模式用组合代替继承,通过实现同一接口并持有被装饰对象引用来动态增强行为;典型案例如jdk中inputstream系列装饰器;常见错误包括错误继承导致classcastexception、漏写equals/hashcode、空指针、资源未复用等。

什么是java中的装饰者模式 (decorator)_在不改变原类的基础上增加功能

装饰者模式不是“给类加个注解”,而是用组合代替继承,在运行时动态套一层新行为。

为什么不能直接继承?

继承写死在编译期,一个子类只能固定扩展一种能力;而装饰者允许你像叠纸杯一样,new LoggingDecorator(new AuthDecorator(new ServiceImpl())),顺序、数量、组合方式全由调用方决定。

常见错误现象:ClassCastException —— 有人试图让装饰器继承被装饰类,又把它强转回原类型,结果父类引用指向子类实例,但装饰器根本没重写所有方法,一调就崩。

  • 装饰器必须和被装饰类实现同一接口(比如 Service),而不是继承它
  • 装饰器内部持有一个该接口的引用(通常是构造函数传入),所有方法默认委托给它
  • 只在需要增强的地方重写,其余保持透传

InputStream 是最典型的装饰者现实案例

JDK 里的 BufferedInputStreamDataInputStreamGZIPInputStream 全是装饰器:它们都接收一个 InputStream,自己也返回 InputStream,调用方完全感知不到底层是谁。

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使用场景:读文件时既要缓冲、又要解压、还要按行解析——不用改 FileInputStream 一行代码,直接套三层:

new BufferedReader(
  new InputStreamReader(
    new GZIPInputStream(
      new FileInputStream("data.gz"))))

注意参数差异:GZIPInputStream 构造函数只接受 InputStream,不接受 File 或路径;BufferedReader 接受的是 Reader,所以中间必须用 InputStreamReader 转码——漏掉任何一层,编译直接报错。

自己写装饰器时最容易漏掉的三件事

很多人写了构造函数、重写了几个方法,就以为完事了,结果上线后出诡异 bug。

  • 忘记重写 equals()hashCode() —— 如果装饰器参与缓存或集合操作,两个功能相同但包装层级不同的对象会判为不等
  • 装饰器里调用被装饰对象的方法时,没做空判断,delegate.doSomething()delegate 是 null 就直接 NullPointerException
  • 性能陷阱:有些装饰器会在每次调用时新建资源(比如每次 log() 都开一个 FileWriter),应该把资源提到构造期初始化并复用

真正难的不是写出来,是想清楚哪一层该做什么、谁负责释放资源、异常怎么透传——这些不会体现在 UML 图上,但线上挂了第一个找的就是这儿。

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