面试题：Java装饰器模式与代理模式的区别及应用选择

Question

阐述Java装饰器模式和代理模式的主要区别，包括它们的意图、结构和适用场景。假设你正在开发一个图片处理系统，某些图片需要在显示前进行加密处理，你会选择使用装饰器模式还是代理模式？请详细说明原因并给出大致的代码实现思路。

Answer 1

区别

1. 意图：
   • 装饰器模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。重点在于增强对象的功能。
   • 代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。主要目的是控制对目标对象的访问，比如权限控制、延迟加载等。
2. 结构：
   • 装饰器模式：装饰器和被装饰对象实现相同的接口，装饰器持有被装饰对象的引用，并在自身的方法中调用被装饰对象的方法，同时可以添加额外的行为。
   • 代理模式：代理对象和目标对象实现相同的接口，代理对象内部持有目标对象的引用，代理对象控制对目标对象的访问，可能在访问目标对象前后添加一些处理逻辑。
3. 适用场景：
   • 装饰器模式：适用于在不改变原有类结构的情况下，动态地为对象添加新功能，比如添加日志记录、缓存等功能。
   • 代理模式：适用于需要控制对对象的访问，如远程代理（访问远程对象）、虚拟代理（延迟加载）、保护代理（权限控制）等场景。

图片处理系统选择及原因

在图片处理系统中，对于某些图片需要在显示前进行加密处理，更适合使用装饰器模式。原因是我们主要目的是为图片显示功能添加加密这个额外职责，而不是控制对图片显示的访问。使用装饰器模式可以在不改变原有图片显示类结构的基础上，动态地为图片显示添加加密功能，符合开闭原则。

大致代码实现思路

1. 定义图片显示接口：

public interface Image {
    void display();
}

2. 实现具体图片类：

public class ConcreteImage implements Image {
    private String imagePath;
    public ConcreteImage(String imagePath) {
        this.imagePath = imagePath;
    }
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Displaying image from: " + imagePath);
    }
}

3. 定义装饰器抽象类：

public abstract class ImageDecorator implements Image {
    protected Image decoratedImage;
    public ImageDecorator(Image decoratedImage) {
        this.decoratedImage = decoratedImage;
    }
    @Override
    public void display() {
        decoratedImage.display();
    }
}

4. 实现加密装饰器类：

public class EncryptionImageDecorator extends ImageDecorator {
    public EncryptionImageDecorator(Image decoratedImage) {
        super(decoratedImage);
    }
    private void encryptImage() {
        System.out.println("Encrypting image before display...");
    }
    @Override
    public void display() {
        encryptImage();
        super.display();
    }
}

5. 使用示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Image image = new ConcreteImage("path/to/image.jpg");
        Image encryptedImage = new EncryptionImageDecorator(image);
        encryptedImage.display();
    }
}