装饰者模式

阅读数: 次 2022-06-23

1 星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）

咖啡种类/单品咖啡： Espresso(意大利浓咖啡)、 ShortBlack、 LongBlack(美式咖啡)、 Decaf(无因咖啡)
调料： Milk、 Soy(豆浆)、 Chocolate
要求在扩展新的咖啡种类时，具有良好的扩展性、改动方便、维护方便
使用OO的来计算不同种类咖啡的费用: 客户可以点单品咖啡，也可以单品咖啡+调料组合。

2 方案1-解决星巴克咖啡订单项目

3 方案1-解决星巴克咖啡订单问题分析

1) Drink 是一个抽象类，表示饮料

2) des就是对咖啡的描述, 比如咖啡的名字

3) cost() 方法就是计算费用， Drink 类中做成一个抽象方法.

4) Decaf 就是单品咖啡，继承Drink, 并实现cost

5) Espress && Milk 就是单品咖啡+调料，这个组合很多

6) 问题：这样设计，会有很多类，当我们增加一个单品咖啡，或者一个新的调料，类的数量就会倍增，就会出现类爆炸

4 方案2-解决星巴克咖啡订单(好点)

前面分析到方案1因为咖啡单品+调料组合会造成类的倍增，因此可以做改进，将调料内置到Drink类，这样就不会造成类数量过多。从而提高项目的维护性(如图)

说明: milk,soy,chocolate 可以设计为Boolean,表示是否要添加相应的调料.

5 方案2-解决星巴克咖啡订单问题分析

方案2可以控制类的数量，不至于造成很多的类
在增加或者删除调料种类时，代码的维护量很大
考虑到用户可以添加多份调料时，可以将hasMilk 返回一个对应int
考虑使用 装饰者 模式

6 装饰者模式定义

装饰者模式： 动态的将新功能附加到对象上。在对象功能扩展方面，它比继承更
有弹性，装饰者模式也体现了开闭原则(ocp)
这里提到的动态的将新功能附加到对象和ocp原则，在后面的应用实例上会以代
码的形式体现，请同学们注意体会。

7 装饰者模式原理

装饰者模式就像打包一个快递
- 主体：比如：陶瓷、衣服 (Component) // 被装饰者
- 包装：比如：报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板(Decorator)
Component
主体：比如类似前面的Drink
ConcreteComponent和DecoratorConcreteComponent：具体的主体，比如前面的各个单品咖啡
Decorator: 装饰者，比如各调料.
在如图的Component与ConcreteComponent之间，如果ConcreteComponent类很多,还可以设计一个缓冲层，将共有的部分提取出来，抽象层一个类。

8 装饰者模式解决星巴克咖啡订单

9 装饰者模式下的订单：2份巧克力+一份牛奶的LongBlack

10 装饰者模式咖啡订单项目应用实例

public abstract class Drink {
    public String des; // 描述
    private float price = 0.0f;
    public String getDes() {
        return des;
    }
    public void setDes(String des) {
        this.des = des;
    }
    public float getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
    }

    //计算费用的抽象方法
    //子类来实现
    public abstract float cost();
}

public class Coffee extends Drink {
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice();
    }
}

public class Espresso extends Coffee {
    public Espresso() {
        setDes(" 意大利咖啡 ");
        setPrice(6.0f);
    }
}

public class LongBlack extends Coffee {
    public LongBlack() {
        setDes(" longblack ");
        setPrice(5.0f);
    }
}

public class ShortBlack extends Coffee{
    public ShortBlack() {
        setDes(" shortblack ");
        setPrice(4.0f);
    }
}

//装饰器
public class Decorator extends Drink {
    private Drink obj;

    public Decorator(Drink obj) { //组合
        this.obj = obj;
    }

    @Override
    public float cost() {
        // getPrice 自己价格
        return super.getPrice() + obj.cost();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        // obj.getDes() 输出被装饰者的信息
        return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
    }
}

//具体的Decorator， 这里就是调味品
public class Chocolate extends Decorator {
	public Chocolate(Drink obj) {
		super(obj);
		setDes(" 巧克力 ");
		setPrice(3.0f); // 调味品 的价格
	}
}

public class Milk extends Decorator {
    public Milk(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes(" 牛奶 ");
        setPrice(2.0f); 
    }
}

public class Soy extends Decorator{
    public Soy(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes(" 豆浆  ");
        setPrice(1.5f);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    // 装饰者模式下的订单：2份巧克力+一份牛奶的LongBlack

    // 1. 点一份 LongBlack
    Drink order = new LongBlack();
    System.out.println("费用1=" + order.cost());
    System.out.println("描述=" + order.getDes());

    // 2. order 加入一份牛奶
    order = new Milk(order);

    System.out.println("order 加入一份牛奶 费用 =" + order.cost());
    System.out.println("order 加入一份牛奶 描述 = " + order.getDes());

    // 3. order 加入一份巧克力

    order = new Chocolate(order);

    System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力  费用 =" + order.cost());
    System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 = " + order.getDes());

    // 4. order 加入一份巧克力

    order = new Chocolate(order);

    System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力   费用 =" + order.cost());
    System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述 = " + order.getDes());

    System.out.println("===========================");
}

此时加入一个咖啡种类

public class DeCaf extends Coffee {
    public DeCaf() {
        setDes(" 无因咖啡 ");
        setPrice(1.0f);
    }
}

public static void main(String[] args){
    Drink order2 = new DeCaf();

    System.out.println("order2 无因咖啡  费用 =" + order2.cost());
    System.out.println("order2 无因咖啡 描述 = " + order2.getDes());

    order2 = new Milk(order2);

    System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶  费用 =" + order2.cost());
    System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + order2.getDes());
}

11 装饰者模式在JDK应用的源码分析

Java的IO结构， FilterInputStream就是一个装饰者

public class Decorator {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //说明
        //1. InputStream 是抽象类, 类似我们前面讲的 Drink
        //2. FileInputStream 是  InputStream 子类，类似我们前面的 DeCaf, LongBlack
        //3. FilterInputStream  是  InputStream 子类：类似我们前面 的 Decorator 修饰者
        //4. DataInputStream 是 FilterInputStream 子类，具体的修饰者，类似前面的 Milk, Soy 等
        //5. FilterInputStream 类 有  protected volatile InputStream in; 即含被装饰者
        //6. 分析得出在jdk 的io体系中，就是使用装饰者模式
        DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("d:\\abc.txt"));
        System.out.println(dis.read());
        dis.close();
    }
}