Java 设计模式之装饰器模式（Decorator）

一、装饰器模式

装饰器模式（Decorator Pattern）：动态地将责任附加到对象上。若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案

类图：

• Component：组件
• ConcreteComponent：将要动态加上新行为的对象，扩展自Component
• Decorator：每个装饰者都有一个组件，就是说装饰者有个实例变量以保存某个Component的引用，这是装饰者共同实现的接口，此类也可以是抽象类
• ConcreteDecoratorA和ConcreteDecoratorB中有一个实例变量，可以记录所装饰的事物

二、模式详解

用户需求：Starbuzz是以扩张速度最快而闻名的咖啡连锁店，Beverage（饮料）是一个抽象类，cost() 方法是抽象的，下面各种咖啡，购买时加入各种调料
需求分析：每种咖啡都是具体的子类，这里如果一旦有个调料如milk价格变更，那就需要修改所有相关的子类代码，这样下去，项目组就要黄了，这里就涉及一个涉及设计原则：类应该对扩展开放，对修改关闭。
类图设计：

代码示例：

组件Beverage（饮料）：

package Decorator;

public abstract class Beverage {
    String description = "UnKnown Beverage";

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    // 必须在子类中实现
    public abstract double cost();
}

装饰类CondimentDecorator 

package Decorator;

public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {
    public abstract String getDescription();
}

实现Beverage的具体对象

package Decorator;

public class Espresso extends Beverage {
    public Espresso() {
        // 变量继承自Beverage
        description = "Espresso";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 1.99;
    }
}

实现Beverage的具体对象

package Decorator;

public class HouseBlend extends Beverage {
    public HouseBlend() {
        // 变量继承自Beverage
        description = "HouseBlend";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.89;
    }
}

 实现装饰类的调料Milk

package Decorator;

public class Milk extends CondimentDecorator {
    Beverage beverage;

    public Milk(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Milk";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.21 + beverage.cost();
    }
}

实现装饰类的调料Mocha

package Decorator;

public class Mocha extends CondimentDecorator {
    Beverage beverage;

    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.20 + beverage.cost();
    }
}

测试类代码

package Decorator;

public class StarbuzzCoffee {
    public static void main(String[] args) {
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
        Beverage beverage2 = new Mocha(beverage);
        System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());
        Beverage beverage3 = new Milk(beverage2);
        System.out.println(beverage3.getDescription() + " $" + beverage3.cost());
    }
}

Espresso $1.99
Espresso, Mocha $2.19
Espresso, Mocha, Milk $2.4

 装饰链：Espresso（1.99）——被Mocha装饰（加上0.2）——被Milk装饰（加上0.21）——最后为 $2.4 。

更多的例子详解——传送门

三、应用示例

装饰器在Java JDK中应用很多，最典型的就是IO，类图

装饰链：FileInputStream——被装饰后BufferedInputStream——被装饰后LineNumberInputStream