图解Java设计模式之装饰者模式

@TOC

星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）

1）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）
2）调料 ：Milk、Soy（豆浆）、Chocolate
3）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
4）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。

方案 1 - 解决星巴克咖啡订单项目

在这里插入图片描述

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。

方案 2 - 解决星巴克咖啡订单（好点）

1）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。
2）说明 ：milk，soy，chocolate可以设计为Boolean，表示是否要添加相应的调料。

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方案2 - 解决星巴克咖啡订单问题分析

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

装饰者模式定义

1）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，装饰者模式也体现类开闭原则（ocp）。

装饰者模式原理

1）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装饰者）
2）Component主体 ：比如类似前面的Drink
3）ConcreteComponent和Decorator
ConcreteComponent ：具体的主体，
比如前面的各个单品咖啡
4）Decorator ：装饰者，比如各调料。
如图的Component和ConcreteComponent之间，如果ConcreteComponent类很多，还可以设计一个缓存层，将共有的部分提取出来，抽象成一个类。

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装饰者模式解决星巴克咖啡订单

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说明 ：
1）Drink类就是前面说的抽象类，Component
2）ShortBlack就单品咖啡
3）Decorator是一个装饰类，含有一个被装饰的对象（Drink drink）
4）Decorator的cost方法进行一个费用的叠加计算，递归的计算价格

装饰者模式下的订单 ：2份巧克力 + 一份牛奶的LongBlack

在这里插入图片描述

说明 ：
1）Milk包含类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，通过递归方式可以方便的组合和维护。

装饰者模式咖啡订单项目应用实例

package com.example.demo.decorator;

public abstract class Drink {
    
    /**
     * 描述
     */
    public String des;

    private float price = 0.0f;
    
    /**
     * 计算费用的抽象方法
     * 子类去实现
     * @return
     */
    public abstract float cost();

    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;
    }
}
package com.example.demo.decorator;

public class Decorator extends Drink{
    
    private Drink obj;
    
    /**
     * 组合的方式
     * @param objDrink
     */
    public Decorator(Drink objDrink) {
        this.obj = objDrink;
    }

    @Override
    public float cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // getPrice 自己价格
        return super.getPrice() + obj.cost();
    }
    
    @Override
    public String getDes() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // obj.getDes() 输出被装饰者的信息
        return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
    }

}
package com.example.demo.decorator;

/**
 * 具体的Decotator，这里就是调味品
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class Chocolate extends Decorator{

    
    public Chocolate(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes(" 巧克力 ");
        // 调位品的价格
        setPrice(3.0f);
    }
}
package com.example.demo.decorator;

public class Coffee extends Drink{

    @Override
    public float cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return super.getPrice();
    }

}
package com.example.demo.decorator;

public class DeCof extends Coffee{

    public DeCof() {
        setDes(" 无因咖啡 ");
        setPrice(9.6f);
    }
}
package com.example.demo.decorator;

public class CoffeeBar {
    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 orderDrink = new LongBlack();
        System.out.println("费用 1 = " + orderDrink.cost());
        System.out.println("描述 = " + orderDrink.getDes());
        // 2. orderDrink 加一份牛奶
        orderDrink = new Milk(orderDrink);
        System.out.println("order 加一份牛奶 费用 = " + orderDrink.cost());
        System.out.println("order 加一份牛奶 描述 = " + orderDrink.getDes());
        // 3. orderDrink 加一份巧克力
        orderDrink = new Chocolate(orderDrink);
        System.out.println("order 加一份牛奶 加一份巧克力 费用 = " + orderDrink.cost());
        System.out.println("order 加一份牛奶 加一份巧克力 描述 = " + orderDrink.getDes());
        // 4. orderDrink 第二份巧克力
        orderDrink = new Chocolate(orderDrink);
        System.out.println("order 加一份牛奶 加2份巧克力 费用 = " + orderDrink.cost());
        System.out.println("order 加一份牛奶 加2份巧克力 描述 = " + orderDrink.getDes());
        System.out.println("=========================");
        Drink drink2 = new DeCof();
        System.out.println("drink2 无因咖啡 费用 = " + drink2.cost());
        System.out.println("drink2 无因咖啡 描述 = " + drink2.getDes());
        
        drink2 = new Milk(drink2);
        System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 费用 = " + drink2.cost());
        System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + drink2.getDes());
    }
}
package com.example.demo.decorator;

public class Espresso extends Coffee{
    
    public Espresso() {
        setDes(" 意大利咖啡 ");
        setPrice(6.6f);
    }

}
package com.example.demo.decorator;

public class LongBlack extends Coffee{

    public LongBlack() {
        setDes(" longBlack ");
        setPrice(5.0f);
    }
    
}
package com.example.demo.decorator;

public class Milk extends Decorator{

    public Milk(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes(" 牛奶 ");
        setPrice(2.0f);
    }
    
}
package com.example.demo.decorator;

public class ShortBlack extends Coffee{

    public ShortBlack() {
        setDes(" shortBlack ");
        setPrice(8.0f);
    }
    
}
package com.example.demo.decorator;

public class Soy extends Decorator{

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

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

在这里插入图片描述

说明 ：
（1）InputStream是抽象类，类似前面的Drink
（2）FileInputStream是InputStream子类，类似前面DeCaf，LongBlack
（3）FilterInputStream是InputStream子类 ：类似前面的Decorator装饰者
（4）DataInputStream是FilterInputStream 子类，具体的装饰者，类似前面的Milk，SOy等
（5）FIlterInputStream类有protected volatile InputStream in；即含被装饰者
jdk的io体系中，就是使用的装饰者模式

在这里插入图片描述

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