用装饰器改变收藏
裝飾圖案
自從第一次學習編程設計模式以來,裝飾器模式一直是我的最愛。 在我看來,這是一個很新穎的想法,比其他想法有趣得多。 不要誤會我的意思,其他大多數人也引起了我的注意,但沒有什么比裝飾器模式更重要。 至今,它仍然是我的最愛之一。
(如果您不熟悉設計模式,我強烈建議您采用Head First Design Patterns 。如果您只是想了解裝飾器模式,請參見這本書的裝飾器章節摘錄 。)
我個人認為裝飾器模式通常沒有得到充分利用。 可能有幾個原因。 一方面,我認為這不適用于所有情況。 另外,裝飾器模式可以解決的問題通常很難發現。 是什么讓該模式如此令我贊嘆,這是因為可能很難弄清楚該模式在哪里的原因,這是一個不尋常的想法。 就是說,直到您對“繼承之上的構成”的原理非常熟悉為止。
太多的地方將繼承深深地打入您的腦海,以至于使人難以相信組合通常是比繼承更好的主意。
無論如何,裝飾器模式不僅是我最喜歡的模式,而且在Java 8我最喜歡的新功能之一中也強烈使用了它:Stream API。 實際上,我要向您展示的大部分內容都在很大程度上模仿了Stream API的某些行為。
問題
假設您有一個字符串列表,但它們可能有也可能沒有不需要的前導或尾隨空格。 您可能會這樣做,以消除不需要的空間。
List untrimmedStrings = aListOfStrings(); List trimmedStrings = new ArrayList();for(String untrimmedString : untrimmedStrings) {trimmedStrings.add(untrimmedString.trim()); }//use trimmed strings...在這種情況下,您將創建一個全新的字符串列表,并用第一個列表中的字符串填充它,但會對其進行修剪。 這有幾個問題。 首先,它立即創建了一個完整的新列表。 相反,每個經過修剪的String的創建都可以延遲到需要時才進行,甚至在不需要時也永遠不會完成。 另外,如果有人想添加更多字符串,則必須將它們添加到兩個列表中。 您還必須確保先修剪新的字符串,然后再將它們放入修剪的列表中。 最后,此代碼是命令性的,而不是聲明性的。
讓我們看一下代碼的更具聲明性的版本,然后看看如何使用它來解決其他問題。
List untrimmedStrings = aListOfStrings(); List trimmedStrings = trimmed(untrimmedStrings);//use trimmed strings...哎呀,該trimmed()函數可能會發生任何事情! 看看那個; 它返回字符串列表,就像前面的方法一樣。 這樣做的好處,對吧?
錯誤。 是的,該函數從技術上講可以做與我們之前所做的相同的事情,這意味著我們所做的只是使外部代碼具有聲明性。 但是在此示例中,它打算是一個靜態工廠方法(帶有靜態導入),該方法創建一個新的Trimmed對象,該對象包裝了untrimmedStrings列表。 Trimmed實現了List接口,但它幾乎將所有內容都委派給包裝的列表,但通常具有修飾的功能。 添加或刪除新的String時,通過對包裝的列表進行處理,可以對兩個列表進行“合并”。 并且當它添加新的String時,可以按原樣添加它,但是只需要確保在輸出時將其修剪即可。
另外,由于僅在從列表中提取數據時才進行修剪,因此我們不必立即完成修剪每個String的所有工作。 有可能甚至無法處理某些字符串,因此永遠不會不必要地修剪那些字符串。
但是,這有一些缺點。 一種,如果修剪過的字符串多次從列表中拉出,則最終每次都會修剪。 這不會占用任何額外的內存,但是會增加一些時間,尤其是如果您遍歷整個列表幾次。 其次,它會產生修剪后的列表和未修剪的列表為同一列表的副作用。 無論我們是否想要,更改一個都會影響另一個。
我不想在本文中浪費太多時間和空間,以向您展示完全創建的Trimmed的List實現(為List定義了30多種方法),所以我將對其進行調整,以便僅定義的可迭代方法。 由于在很多時候,您真正要做的就是遍歷集合,因此必須相對可以接受。
public class Trimmed implements Iterable {public static List trimmed(List base) {return base;}public Trimmed(Iterable base){this.base = base;}public Iterator iterator(){return new TrimmedIterator(base.iterator());}private Iterable base; }class TrimmedIterator implements Iterator {public TrimmedIterator(Iterator base){this.base = base;}public boolean hasNext(){return base.hasNext();}public String next(){return base.next().trim();}public void remove(){throw new UnsupportedOperationException();}private Iterator base; }如何裝飾對象
我不記得有人在任何地方提及此事,但這很重要,因此我想告訴您。
有兩種關于裝飾對象的基本思想。 第一種是當您簡單地傳入傳入裝飾/包裝的對象創建裝飾器的新實例時。第二種方法是在要裝飾的對象上調用一個方法。
這兩個選項都顯示在這里
MyCollection untrimmedStrings = aCollectionOfStrings();//new Decorator Instance MyCollection trimmedStrings = new TrimmingDecorator(untrimmedStrings);//OR//method call on the to-be-decorated object MyCollection trimmedStrings2 = untrimmedStrings.trimmed();而且trimmed()的代碼如下所示:
public MyCollection trimmed() {return new TrimmingDecorator(this); }每種方法都有其優點和缺點。 由于每個選項的弊端本質上都缺乏另一個選項的優點,因此我只列出每個選項的優點。
新實例專家:
- 比方法調用選項可擴展,因為方法調用必須嘗試覆蓋裝飾器的所有可能性
- 用戶可以更輕松地看到它是裝飾器模式
- 可修飾界面中所需的方法更少
方法調用的優點:
- 如果用戶不需要知道,則隱藏裝飾器實現
- 用戶端沒有明確的“新”關鍵字(通常被認為是不好的)
- 用戶可以輕松找到所有裝飾器,因為它們都在可裝飾對象的界面上列出了
Java的原始IO庫是新實例修飾的一個很好的例子,而Java 8中的Stream API是方法調用修飾的一個很好的例子。 我個人的喜好是使用方法調用選項,因為它使所有可能性對用戶顯而易見,但是如果要這樣做,則用戶也可以使用自己的裝飾器擴展對象,那么您絕對應該使用新的實例路由。
翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/01/transforming-collections-with-decorators.html
總結