Java设计模式之装饰器模式（Decorator Pattern）

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许向现有对象动态地添加额外的功能，同时又不改变其接口。该模式通过创建一个包装器类，将原始对象包装在其中，并在保持原始对象方法签名的同时，提供了额外的功能。

在装饰器模式中，有以下几个角色：

1. 抽象组件（Component）：定义了被装饰对象和装饰对象的共同接口。
2. 具体组件（ConcreteComponent）：实现了抽象组件接口，是被装饰的原始对象。
3. 抽象装饰器（Decorator）：继承了抽象组件，并持有一个抽象组件的引用，以便调用原始对象的方法。
4. 具体装饰器（ConcreteDecorator）：实现了抽象装饰器接口，通过对原始对象的包装，添加额外的功能。

下面是一个示例，以咖啡店为例，展示装饰器模式的使用：

首先，我们定义一个抽象组件接口 Coffee，它包含了制作咖啡的方法 brew()：

public interface Coffee {
    void brew();
}

然后，我们创建一个具体组件 SimpleCoffee，实现了 Coffee 接口：

public class SimpleCoffee implements Coffee {
    @Override
    public void brew() {
        System.out.println("Brewing a simple coffee");
    }
}

接下来，我们定义一个抽象装饰器接口 CoffeeDecorator，它继承了 Coffee 接口，并持有一个 Coffee 对象的引用：

public abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
    protected Coffee coffee;

    public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {
        this.coffee = coffee;
    }
}

然后，我们创建具体装饰器类 MilkDecorator，它继承了 CoffeeDecorator，并实现了 brew() 方法，在原始对象的基础上添加了牛奶的功能：

public class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {
    public MilkDecorator(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }

    @Override
    public void brew() {
        coffee.brew();
        addMilk();
    }

    private void addMilk() {
        System.out.println("Adding milk to the coffee");
    }
}

最后，我们可以使用装饰器模式来制作不同的咖啡，例如：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个简单的咖啡
        Coffee simpleCoffee = new SimpleCoffee();
        simpleCoffee.brew(); // Output: Brewing a simple coffee

        // 使用装饰器给咖啡添加牛奶
        Coffee coffeeWithMilk = new MilkDecorator(simpleCoffee);
        coffeeWithMilk.brew();
        // Output:
        // Brewing a simple coffee
        // Adding milk to the coffee
    }
}

在上面的示例中，我们通过创建 MilkDecorator 装饰器来给 SimpleCoffee 对象添加了牛奶功能，而不需要修改原始对象的代码。这样，我们可以根据需要动态地添加或移除不同的装饰器，实现了对咖啡对象的灵活扩展。