模式动机
一般有两种方式可以实现给一个类或对象增加行为：
- 继承机制，使用继承机制是给现有类添加功能的一种有效途径，通过继承一个现有类可以使得子类在拥有自身方法的同时还拥有父类的方法。但是这种方法是静态的，用户不能控制增加行为的方式和时机。
- 关联机制，即将一个类的对象嵌入另一个对象中，由另一个对象来决定是否调用嵌入对象的行为以便扩展自己的行为，我们称这个嵌入的对象为装饰器(Decorator)。
装饰模式以对客户透明的方式动态地给一个对象附加上更多的责任，换言之，客户端并不会觉得对象在装饰前和装饰后有什么不同。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。这就是装饰模式的模式动机。
模式定义
装饰模式(Decorator Pattern)动态地给一个对象增加一些额外的职责(Responsibility)，就增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。其别名也可以称为包装器(Wrapper)，与适配器模式的别名相同，但它们适用于不同的场合。根据翻译的不同，装饰模式也有人称之为“油漆工模式”。
装饰模式是一种
对象结构型模式。
模式结构
角色组成
装饰模式包含如下角色：
Component(抽象构件)：它是具体构件和抽象装饰类的共同父类，声明了在具体构件中实现的业务方法，它的引入可以使客户端以一致的方式处理未被装饰的对象以及装饰之后的对象，实现客户端的透明操作。ConcreteComponent(具体构件)：它是抽象构件类的子类，用于定义具体的构件对象，实现了在抽象构件中声明的方法，装饰器可以给它增加额外的职责（方法）。Decorator(抽象装饰类)：它也是抽象构件类的子类，用于给具体构件增加职责，但是具体职责在其子类中实现。它维护一个指向抽象构件对象的引用，通过该引用可以调用装饰之前构件对象的方法，并通过其子类扩展该方法，以达到装饰的目的。ConcreteDecorator(具体装饰类)：它是抽象装饰类的子类，负责向构件添加新的职责。每一个具体装饰类都定义了一些新的行为，它可以调用在抽象装饰类中定义的方法，并可以增加新的方法用以扩充对象的行为。
结构图
时序图
模式实现
首先，是抽象构件和具体构件。Component 接口充当抽象构件，ConcreteComponent 类充当具体构件，完整代码如下所示：
/**
* 抽象构件
*/
public interface Component {
/**
* 接口方法
*/
void operate();
}
/**
* 具体构件
*/
public class ConcreteComponent implements Component {
/**
* 具体实现方法
*/
@Override
public void operate() {
System.out.println("ConcreteComponent处理的业务逻辑...");
}
}
然后，是抽象装饰类和具体装饰类。Decorator 类充当抽象装饰类，ConcreteDecoratorA 和 ConcreteDecoratorB 类充当具体装饰类，完整代码如下所示：
/**
* 抽象装饰类
*/
public class Decorator implements Component {
/**
* 维持一个对抽象构件对象的引用
*/
private Component component;
/**
* 通过构造函数传递被修饰者
*/
public Decorator(Component component) {
this.component = component;
}
/**
* 委托给被修饰者执行
*/
@Override
public void operate() {
this.component.operate(); // 调用原有业务方法
}
}
/**
* 具体装饰类A
*/
public class ConcreteDecoratorA extends Decorator {
public ConcreteDecoratorA(Component component) {
super(component);
}
@Override
public void operate() {
super.operate(); // 调用原有业务方法
addedBehavior(); // 调用新增业务方法
}
/**
* 新增业务方法
*/
public void addedBehavior() {
System.out.println("具体装饰类A的新增业务...");
}
}
/**
* 具体装饰类B
*/
public class ConcreteDecoratorB extends Decorator {
public ConcreteDecoratorB(Component component) {
super(component);
}
@Override
public void operate() {
super.operate(); // 调用原有业务方法
addedBehavior(); // 调用新增业务方法
}
/**
* 新增业务方法
*/
public void addedBehavior() {
System.out.println("具体装饰类B的新增业务...");
}
}
由于在抽象装饰类 Decorator 中注入的是 Component 类型的对象，因此我们可以将一个具体构件对象注入其中，再通过具体装饰类来进行装饰；此外，我们还可以将一个已经装饰过的 Decorator 子类的对象再注入其中进行多次装饰，从而对原有功能的多次扩展。
最后，是客户端场景类，完整代码如下所示：
public class DecoratorClient {
public static void main(String[] args) {
Component component = new ConcreteComponent(); // 具体构件
component = new ConcreteDecoratorA(component); // 第一修饰
component = new ConcreteDecoratorB(component); // 第二修饰
component.operate(); // 修饰后运行
}
}
模式分类
在实际使用过程中，由于新增行为可能需要单独调用，因此这种形式的装饰模式也经常出现，这种装饰模式被称为半透明(Semi-transparent)装饰模式，而标准的装饰模式是透明(Transparent)装饰模式。
透明装饰模式
在透明装饰模式中，要求客户端完全针对抽象编程，装饰模式的透明性要求客户端程序不应该将对象声明为具体构件类型或具体装饰类型，而应该全部声明为抽象构件类型。对于客户端而言，具体构件对象和具体装饰对象没有任何区别。
使用抽象构件类型 Component 定义全部具体构件对象和具体装饰对象，客户端可以一致地使用这些对象，因此符合透明装饰模式的要求。
透明装饰模式可以让客户端透明地使用装饰之前的对象和装饰之后的对象，无须关心它们的区别，此外，还可以对一个已装饰过的对象进行多次装饰，得到更为复杂、功能更为强大的对象。在实现透明装饰模式时，要求具体装饰类的 operation() 方法覆盖抽象装饰类的 operation() 方法，除了调用原有对象的 operation() 外还需要调用新增的 addedBehavior() 方法来增加新行为
半透明装饰模式
透明装饰模式的设计难度较大，而且有时我们需要单独调用新增的业务方法。为了能够调用到新增方法，我们不得不用具体装饰类型来定义装饰之后的对象，而具体构件类型还是可以使用抽象构件类型来定义，这种装饰模式即为半透明装饰模式，也就是说，对于客户端而言，具体构件类型无须关心，是透明的；但是具体装饰类型必须指定，这是不透明的。
半透明装饰模式可以给系统带来更多的灵活性，设计相对简单，使用起来也非常方便；但是其最大的缺点在于不能实现对同一个对象的多次装饰，而且客户端需要有区别地对待装饰之前的对象和装饰之后的对象。在实现半透明的装饰模式时，我们只需在具体装饰类中增加一个独立的 addedBehavior() 方法来封装相应的业务处理，由于客户端使用具体装饰类型来定义装饰后的对象，因此可以单独调用 addedBehavior() 方法来扩展系统功能。
模式分析
装饰模式降低了系统的耦合度，可以动态增加或删除对象的职责，并使得需要装饰的具体构件类和具体装饰类可以独立变化，以便增加新的具体构件类和具体装饰类。在软件开发中，装饰模式应用较为广泛，例如在 Java IO 中的输入流和输出流的设计、javax.swing 包中一些图形界面构件功能的增强等地方都运用了装饰模式。
优点
装饰模式的主要优点如下：
- 对于扩展一个对象的功能，装饰模式比继承更加灵活性，不会导致类的个数急剧增加。
- 可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，通过配置文件可以在运行时选择不同的具体装饰类，从而实现不同的行为。
- 可以对一个对象进行多次装饰，通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合，得到功能更为强大的对象。
- 具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类，原有类库代码无须改变，符合“开闭原则”。
缺点
装饰模式的主要缺点如下：
- 使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，这些对象的区别在于它们之间相互连接的方式有所不同，而不是它们的类或者属性值有所不同，大量小对象的产生势必会占用更多的系统资源，在一定程序上影响程序的性能。
- 装饰模式提供了一种比继承更加灵活机动的解决方案，但同时也意味着比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为繁琐。
适用环境
在以下情况下可以考虑使用装饰模式：
- 在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责。
- 当不能采用继承的方式对系统进行扩展或者采用继承不利于系统扩展和维护时可以使用装饰模式。不能采用继承的情况主要有两类：第一类是系统中存在大量独立的扩展，为支持每一种扩展或者扩展之间的组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长；第二类是因为类已定义为不能被继承（如Java语言中的final类）。
注意事项
在使用装饰模式时，通常我们需要注意以下几个问题：
- 尽量保持装饰类的接口与被装饰类的接口相同，这样，对于客户端而言，无论是装饰之前的对象还是装饰之后的对象都可以一致对待。这也就是说，在可能的情况下，我们应该尽量使用透明装饰模式。
- 尽量保持具体构件类 ConcreteComponent 是一个“轻”类，也就是说不要把太多的行为放在具体构件类中，我们可以通过装饰类对其进行扩展。
- 如果只有一个具体构件类，那么抽象装饰类可以作为该具体构件类的直接子类。
模式总结
- 装饰模式用于动态地给一个对象增加一些额外的职责，就增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。它是一种对象结构型模式。
- 装饰模式包含四个角色：抽象构件定义了对象的接口，可以给这些对象动态增加职责（方法）；具体构件定义了具体的构件对象，实现了在抽象构件中声明的方法，装饰器可以给它增加额外的职责（方法）；抽象装饰类是抽象构件类的子类，用于给具体构件增加职责，但是具体职责在其子类中实现；具体装饰类是抽象装饰类的子类，负责向构件添加新的职责。
- 使用装饰模式来实现扩展比继承更加灵活，它以对客户透明的方式动态地给一个对象附加更多的责任。装饰模式可以在不需要创造更多子类的情况下，将对象的功能加以扩展。
- 装饰模式的主要优点在于可以提供比继承更多的灵活性，可以通过一种动态的方式来扩展一个对象的功能，并通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合，而且具体构件类与具体装饰类可以独立变化，用户可以根据需要增加新的具体构件类和具体装饰类；其主要缺点在于使用装饰模式进行系统设计时将产生很多小对象，而且装饰模式比继承更加易于出错，排错也很困难，对于多次装饰的对象，调试时寻找错误可能需要逐级排查，较为烦琐。
- 装饰模式适用情况包括：在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责；需要动态地给一个对象增加功能，这些功能也可以动态地被撤销；当不能采用继承的方式对系统进行扩充或者采用继承不利于系统扩展和维护时。
- 装饰模式可分为透明装饰模式和半透明装饰模式：在透明装饰模式中，要求客户端完全针对抽象编程，装饰模式的透明性要求客户端程序不应该声明具体构件类型和具体装饰类型，而应该全部声明为抽象构件类型；半透明装饰模式允许用户在客户端声明具体装饰者类型的对象，调用在具体装饰者中新增的方法。
