使用装饰器模式时找到特定类型的装饰器？答案

【问题标题】：Find a Decorator of a particular type when using the Decorator Pattern?使用装饰器模式时找到特定类型的装饰器？
【发布时间】：2018-04-29 14:01:47
【问题描述】：

我正在构建一个需要使用多种类型的类似传感器的应用。由于传感器也可能有不同的行为或行为组合，我决定使用decorator pattern。

简而言之，我的层次结构如下所示：

所以任何具体的ISensorDecorator 类都可以装饰（包装）任何具体的IMeasureSensor 类，但是由于具体的ISensorDecorator 也是具体的IMeasureSensor，它们可以相互包装。比如

IMeasureSensor sensor = new FilteredSensorDecorator(
    new CalibratedSensorDecorator(
        new AccelerometerSensor()
    )
);

是声明经过过滤和校准的加速度计传感器的有效语句。

现在假设我在CalibratedSensorDecorator 中有一个名为setCalibration() 的方法。显然我不能打电话

sensor.setCalibration();

因为IMeasureSensor 没有setCalibration() 方法。并尝试使用

((CalibratedSensorDecorator)sensor).setCalibration()

也不行，因为sensor 是FilteredSensorDecorator。

在这种特殊情况下，我如何才能访问CalibratedSensorDecorator，更一般地说，如何访问任何装饰器“链”中的任何特定装饰器？我不想将它们存储为单独的变量，我想动态地进行。

【问题讨论】：

标签： java android design-patterns reflection decorator

【解决方案1】：

因为这是一个设计问题，所以不会有任何正确答案，您需要做出选择，哪个好，也可以不那么好。

您不应该为特定类添加方法，因为它会违反 Liskov substitution principle

程序中的对象应该可以被其子类型的实例替换，而不会改变该程序的正确性。

您可以在构造函数CalibratedSensorDecorator 中初始化calibration，并在执行所需函数时使用它。

如果这不符合您的要求，那么CalibratedSensorDecorator 可能不属于您的传感器层次结构。考虑将其分离并使用策略模式来决定使用哪一个。

编辑 1：

我的理解并不是说您不应该向子类型添加方法？

是的，你是对的。它不禁止添加方法，但如果方法正在更改对象的状态，则应重新考虑。所有这些模式只是指导方针，可以根据我们的需要进行调整。

解释我的理由：

假设您在CalibratedSensorDecorator 上创建了setCalibration()。您可以通过以下方式将CalibratedSensorDecorator 公开给内部开发人员或外部开发人员。您创建了一个仅返回 IMeasureSensor 的工厂，如下所示：

public IMeasureSensor getCalibratedSensor(){
    ...
}

现在，您的 API 用户只需了解这一点，并且很高兴他/她当前的代码可以正常工作。但意识到他/她错过了经过数小时调试后发现的setCalibration()。此外，他/她必须编写类型检查和类型转换代码才能使用此功能，这对于干净的代码可能不是很好。

您应该尽量保持您的类不可变，以便调试和维护方便。重新创建对象没有害处，因为旧的对象将被垃圾回收。

这只是我的建议，您决定仔细考虑什么最适合您的用例。如果它是强制性的，您仍然可以继续使用您的新方法来创建该方法，并确保已制作适当的文档以使用户了解其用法。

【讨论】：

我不是 Liskov 替换原则方面的专家，但据我了解，这并不是说您不应该向子类型添加方法？如果是这样的话，继承的用处不是很有限吗？我实际上正在按照您的建议做，在构造函数中采用calibration 参数。但是我希望能够更改校准和其他参数，而不必仅仅为了更改变量而重新创建新对象...
谢谢，我明白你的意思了。如果我改用策略模式，我将如何将任意数量的策略“链接”在一起？
那么策略可能是将您的传感器分为两种：一种不需要calibration，另一种需要校准。假设IMeasureSensor 是一个没有calibration 和IMeasureSensorWithCalibration 的另一个，让您的API 的用户决定他/她更喜欢哪一个。您还可以在IMeasureSensorWithCalibration 中扩展IMeasureSensor ，以便指示接口隔离。

【解决方案2】：

虽然 Sagar 的回答讨论了考虑使用装饰器模式以外的其他方法的一些（有效）原因，但我为寻找正确装饰器的实际问题提出了一个可行的解决方案。

/**
 * Walks the decorator hierarchy recursively from the outside in (excluding the final
 * IMeasureSensor which is not a ISensorDecorator), and returns the decorator of the given class.
 * If none can be found, null is returned.
 */
IMeasureSensor findDecorator(IMeasureSensor sensor, Class decoratorClass){
    if( ISensorDecorator.class.isAssignableFrom(sensor.getClass()) ){
        return (sensor.getClass() == decoratorClass) 
            ? sensor 
            : findDecorator(((ISensorDecorator) sensor).getDecoratee(), decoratorClass);
    } 
    else
        return null;
}

ISensorDecorator.getDecoratee() 方法只返回“装饰者”，即装饰器装饰的 IMeasureSensor。

public IMeasureSensor getDecoratee(){
    return mMeasureSensor;
}

然后您可以使用findDecorator() 来查找给定类型的（最外层）装饰器，如下所示：

IMeasureSensor sensor;

...

CalibratedSensorDecorator s = (CalibratedSensorDecorator) findDecorator(sensor, CalibratedSensorDecorator.class);

【讨论】：