设计模式详解：代理、适配器与装饰器模式

设计模式详解：代理、适配器与装饰器模式

设计模式是软件工程中的重要概念，它提供了一套经过验证的解决方案，帮助开发者解决常见的设计问题。本文将介绍三种常用的设计模式：代理模式、适配器模式和装饰器模式，通过概念解释、应用场景和代码示例，帮助读者深入理解这些模式的核心思想和使用场景。

代理模式（Proxy Pattern）

代理模式的本质是一个中间件，主要目的是解耦合服务提供者和使用者。使用者通过代理间接访问服务提供者，便于后者的封装和控制。是一种结构型设计模式。

静态代理和动态代理区别

• 静态代理：编译时生成代理类，需要手动编写代理逻辑，代理类和目标类实现同一接口。
• 动态代理：运行时生成代理类，通过反射机制动态创建代理对象，无需手动编写代理类。如JDK的
  Proxy
  类，或
  CGLIB
  动态代理

代理模式应用场景

如
Spring AOP
编程，通过动态代理实现切面编程（如事务管理、日志记录）。若目标类实现接口则用JDK代理，否则用CGLIB

适配器模式

应用程序中有两个不同接口的类进行通信，应用某个中间件来完成通信过程，中间件就是适配器。所谓适配器模式就是将一个类的接口，转换成客户期望的另一个接口。比如：插头转换器

分为两类：

• 类适配器，通过类继承实现适配
• 对象适配器，通过类对象组合来实现适配

以下是对象适配器的示例代码，将220V电压转为5V电压

// 目标接口，5V充电口
interface Target {
    int get5V();
}
// 被适配的类，220V电源
class Adaptee220V {
    public int get220V() {
        return 220;
    }
}
//对象适配器，通过组合实现
public class ObjectAdapter implements Target {
    private Adaptee220V adaptee;
    public ObjectAdapter(Adaptee220V adaptee) {
        this.adaptee = adaptee;
    }
    @Override
    public int get5V() {
        return adaptee.get220V() / 44;
    }
}
//客户端代码使用
public class AdapterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Target objectAdapter = new ObjectAdapter(new Adaptee220V());
        System.out.println("对象适配器输出：" + objectAdapter.get5V());
    }
}

装饰器模式

装饰器模式主要对现有的类对象进行包裹和封装，以期望在不改变类对象及其类定义的情况下，为对象添加额外功能。是一种结构型模式。

核心角色有4类：

• Component抽象组件：定义对象接口
• ConcreteComponent：具体组件，被装饰对象的类定义；
• Decorator：装饰对象的抽象类，继承/实现Component
• ConcreteDecorator具体装饰器：添加具体额外功能

下面是开发一个权限校验装饰器的示例代码，根据不同接口动态添加权限校验

//核心接口
interface ApiHandler {
    String handle(String request);
}
//具体API实现
class UserApiHandler implements ApiHandler {
    @Override
    public String handle(String request) {
        return "User data";
    }
}
//权限装饰器基类
abstract class AuthDecorator implements ApiHandler {
    protected ApiHandler wrapped;
    public AuthDecorator(ApiHandler wrapped) {
        this.wrapped = wrapped;
    }
    public abstract String handle(String request);
}
//具体权限装饰器，管理员校验
public class AdminAuthDecorator extends AuthDecorator {
    public AdminAuthDecorator(ApiHandler wrapped) {
        super(wrapped);
    }
    
    @Override
    public String handle(String request) {
        if ("管理员".equals(request)) {
            return "权限错误";
        }
        return wrapped.handle(request);
    }
}
//客户端调用
ApiHandler handler = new AdminAuthDecorator(new UserApiHandler());
handler.handle(request);