装饰器模式 高频

装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有对象动态添加新的功能，同时不改变其结构。它通过将每个功能封装在独立的装饰器类中，并让这些装饰器包装原始对象，实现在运行时灵活组合行为。

优缺点

优点	缺点
比继承更灵活，无需创建大量子类即可扩展功能	多层装饰会增加系统复杂度，使代码难以调试
符合开闭原则，新增装饰器无需修改现有代码	装饰器链中某一层出错可能导致难以追踪的问题
支持运行时动态组合多种行为	可能出现大量小类，增加维护成本
可以在装饰前后添加额外行为，实现 AOP 思想	客户端需要明确创建装饰链，使用稍显繁琐

适用场景

• 需要动态、透明地给单个对象添加职责，而不影响其他对象
• 需要给现有类添加功能但无法通过继承实现（如 final 类）
• 需要可撤销的附加功能
• 需要大量独立扩展的组合，用继承会导致类爆炸

装饰器模式 vs 代理模式

模式	意图	控制权
装饰器模式	动态添加职责，增强功能	客户端直接使用装饰后的对象
代理模式	控制访问，延迟加载，权限校验	代理控制客户端对目标对象的访问

装饰器模式

// 抽象组件：饮料
interface Beverage {
    String getDescription();
    double cost();
}

// 具体组件：浓缩咖啡
class Espresso implements Beverage {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "浓缩咖啡";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 30.0;
    }
}

// 具体组件：美式咖啡
class Americano implements Beverage {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "美式咖啡";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 25.0;
    }
}

// 抽象装饰器
abstract class CondimentDecorator implements Beverage {
    protected Beverage beverage;

    public CondimentDecorator(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
}

// 具体装饰器：牛奶
class Milk extends CondimentDecorator {
    public Milk(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + " + 牛奶";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 5.0;
    }
}

// 具体装饰器：摩卡
class Mocha extends CondimentDecorator {
    public Mocha(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + " + 摩卡";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 8.0;
    }
}

// 使用示例
public class DecoratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Beverage espresso = new Espresso();
        System.out.println(espresso.getDescription() + " : ¥" + espresso.cost());

        Beverage milkEspresso = new Milk(new Espresso());
        System.out.println(milkEspresso.getDescription() + " : ¥" + milkEspresso.cost());

        Beverage mochaMilkAmericano = new Mocha(new Milk(new Americano()));
        System.out.println(mochaMilkAmericano.getDescription() + " : ¥" + mochaMilkAmericano.cost());
    }
}

经典应用

• Java I/O 流：BufferedInputStream 装饰 FileInputStream，InputStreamReader 装饰 InputStream
• Servlet 过滤器：Filter 链对请求/响应进行层层过滤和增强
• Spring AOP：切面通过代理机制为目标方法添加事务、日志等功能
• Python 装饰器：@staticmethod、@classmethod 等语法糖本质就是装饰器模式