设计模式:装饰

给爱用继承的人一个全新的眼界

装饰者的定义

动态的将职责附加到对象上。若要扩展功能,装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。

设计模式的原则:

  • 单一职责原则
  • 里氏替换原则
  • 依赖倒置原则
  • 接口隔离原则
  • 迪米特法原则
  • 开闭原则

这里说下“开闭原则”,意思是 对扩展开放,对修改关闭。现在我们有一个写好的功能实现,但是面对需求的改动,我们需要扩展几个功能,可是原来好不容易写好的代码,已经修复全部bug,调整到性能最优,如果被改动会带来很大风险。破坏原来的稳定性。那么怎么才能尽量对扩展开放,对修改关闭呢?来看看装饰着模式吧:

现在咱们用《Head First》中的星巴克咖啡的例子说下装饰模式。

抽象类 Beverage(饮料),那么店里的其他所有饮料要继承这个类;

  • 这个抽象类中有个抽象的方法cost(),所以Beverage的所有子类都必须自己实现这个方法,在这个方法中返回 自己 的价格。
  • 这个抽象类中还有一个成员变量description,这个成员变量用来描述该饮料,例如“咖啡豆、超优深焙”,利用getDescription()方法返回这个描述。

现在有个场景,和饮料的人口味要求不同,有的要摩卡,优点要拿铁,有的要加奶,优点要加糖,不同要求,价格不同,这种组合的结果就太多了。因为假如不同口味,价格不同,那么,我们需要实现多少个Beverage的子类,重新多少个cost()方法,才能枚举所有的类型。这个维护成本就很大了。

上装饰者模式:

现在我们用饮料作为主体,我们在运行时以“糖”、“奶”等调料来“装饰”(decorate)饮料。
现在我需求是想要一个摩卡,和奶泡深焙咖啡。那么:

1、拿一个深焙咖啡(DarkRoast)对象
2、以摩卡(Mocha)对象装饰它
3、以奶泡(Whip)对象装饰它
4、调用cost()方法,并依赖委托(delegate) 将调料的价钱加上去

  • 我们以DarkRoast对象开始,继承Beverage,并且它有一个cost()计算饮料的价格

     Beverage
        |——DarkRoast
    
  • 客户需要摩卡(Mocha),所以创建摩卡装饰者,并且用它来把对象 DarkRoast包装(wrap) 起来

    Mocha【DarkRoast】
    

    这里Mocha对象是一个装饰者,它的类型和 DarkRoast的类型是一致的,是对DarkDoast对反映,所以Macha也有 cost()方法。通过多态,我们可以把Macha所包裹的任何的 Beverage当成Beverage(因为MochaBeverage的子类型)

  • 客户需要奶泡(Whip),所以创建奶泡(Whip)装饰者,并用WhipMocha对象包起来。别忘了,DarkRoast继承自Beverage, 且有一个cost()方法,用来计算价格。

     Whip【Mocha【DarkRoast】】
    

这里Whip装饰者,它也反映了DarkRoast类型,并包含一个cost()方法。

所以,被MochaWhip包起来的DarkRoast对象仍然是一个Beverage,仍然具有DarkRoast的一切行为,包括它的cost()方法。

  • 最后,我们该算客户的消费了,系统调用最外层的装饰者(Whip)的cost()就可以了。顺序是这样的:Whip的cost()会委托自己装饰的对象(也就是Mocha)计算出价格,然后再加上奶泡的价格。

现在我们看下调用链条:
1、首先调用对是最外层对Whipcost()方法
2、Whip内部则调用对是Mochacost()方法
3、Mocha内部又调用对是DarkRoastcost()方法
4、DarkRoastcost()返回对是它自己的价钱 7元
5、MochaDarkRoast的7元的基础上,加上自己的2元,返回新的价格9元
6、WhipMocha返回的9元的基础上,加上自己的1元,返回新的10元的价钱

华丽的总结下:

  • 从上面的例子可以看出,装饰者可以在被装饰者的行为之前,或者之后,加上自己的行为,以达到特定的目的。
  • 装饰者,和被装饰者有相同的超类型。因为有相同的超类型,所以,在任何需要原始对象(被装饰者)的场合,我们都可以用装饰者替换原来对象。
  • 我们可以用一个,或者多个装饰者,装饰(包装)一个对象。
  • 对象可以在任何时候被装饰,所以可以在运行时动态的,不限量的用喜欢的姿势装饰对象。

举栗子:

敬请期待 ......

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