设计模式之装饰者模式

装饰者模式

结构型模式

装饰者模式(Decorator Pattern)允许向一个现有的对象添加新的功能,同时又不改变其结构。它是作为现有的类的一个包装。

这种模式创建了一个装饰类,用来包装原有的类,并在保持类方法签名完整性的前提下,提供了额外的功能。

介绍

意图: 动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰者模式相比生成子类更为灵活。

主要解决: 一般的,我们为了扩展一个类经常使用继承方式实现,由于继承为类引入静态特征,并且随着扩展功能的增多,子类会很膨胀。

何时使用: 在不想增加很多子类的情况下扩展类。

如何解决: 将具体功能职责划分,同时继承装饰者模式。

关键代码: 1、Component 类充当抽象角色,不应该具体实现。 2、修饰类引用和继承 Component 类,具体扩展类重写父类方法。

应用实例: 1、孙悟空有 72 变,当他变成"庙宇"后,他的根本还是一只猴子,但是他又有了庙宇的功能。 2、不论一幅画有没有画框都可以挂在墙上,但是通常都是有画框的,并且实际上是画框被挂在墙上。在挂在墙上之前,画可以被蒙上玻璃,装到框子里;这时画、玻璃和画框形成了一个物体。

具体实现

设计模式之装饰者模式_第1张图片

根据一个咖啡厅卖饮料和调味品的问题来解决。

第一步:创建抽象Drink类

public abstract class Drink {
    /**
     * 描述
     */
    private String des;
    /**
     * 价格
     */
    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
    public abstract float cost();
}

第二步:创建Coffee类

public class Coffee extends Drink {

    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice();
    }
}

第三步:创建不同单品咖啡

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("ShortBack");
        setPrice(4.0f);
    }
}

第四步:创建装饰者

public class Decorator extends Drink {

    private Drink obj;

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

    @Override
    public float cost() {
        return getPrice() + obj.cost();
    }


    @Override
    public String getDes() {
        return super.getDes() + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
    }
}

第五步:创建不同的调味品

public class Chocolate extends Decorator {

    public Chocolate(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes("巧克力");
        /**
         * 调味品的价格
         */
        setPrice(3.5f);
    }
}
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);
    }
}

第五步:创建测试类

public class CoffeeBar {

    public static void main(String[] args) {
        //装饰着模式下的订单:2份巧克力+1份牛奶的LongBlack

        //1.点一份LongBlack
        Drink order = new LongBlack();
        System.out.println("费用=" + order.cost());
        System.out.println("描述=" + order.getDes());
        //2.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.加入一份巧克力
        order = new Chocolate(order);
        System.out.println("order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 费用=" + order.cost());
        System.out.println("order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 描述=" + order.getDes());

        //4.再加入一份巧克力
        order = new Chocolate(order);
        System.out.println("order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 又加入一份巧克力 费用=" + order.cost());
        System.out.println("order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 又加入一份巧克力 描述=" + order.getDes());

    }
}

运行结果如下:

费用=5.0
描述=LongBlack
order 加入一份牛奶 费用=7.0
order 加入一份牛奶 描述=牛奶 2.0 && LongBlack
order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 费用=10.5
order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 描述=巧克力 3.5 && 牛奶 2.0 && LongBlack
order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 又加入一份巧克力 费用=14.0
order 加入一份牛奶 又加入一份巧克力 又加入一份巧克力 描述=巧克力 3.5 && 巧克力 3.5 && 牛奶 2.0 && LongBlack

设计模式之装饰者模式_第2张图片

说明:

1、Milk包含了LongBlack

2、一份Chocolate包含了(Milk+LongBlack)

3、一份Chocolate包含了(Chocolate+Milk+LongBlack)

4、这样不管是什么形式的单品咖啡+调料组合,通过递归的方式方便组合和维护。

优点:

1、在该案例中,如果我们想再添加一种咖啡只需要继承Coffee即可,2、装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合,装饰模式是继承的一个替代模式,装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能。

缺点:

多层装饰比较复杂。

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