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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,装饰者模式也体现了开闭原则(ocp)
2)这里提到的动态的将新功能附加到对象和ocp原则,在后面的应用实例上会以代码的形式体玩,请同学们注意体会。
装饰器模式(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。这种类型的设计模式属于结构型模式,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(被装饰者),并在保持类方法签名完整性的前提下,提供了额外的功能。
首先由一个案例引出问题:
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问题分析
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Drink是一个抽象类,表示饮料
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des就是对咖啡的描述,比如咖啡的名字
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cost()方法就是计算费用,Drink类中做成一个抽象方法.
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Decaf 就是单品咖啡,继承Drink,并实现cost
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Espress && Milk就是单品咖啡+调料,这个组合很多
出现的问题
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
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(如图)
方案2-的问题分析
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返回一个对应int
4)考虑使用装饰者模式
使用装饰者模式
设计方案
方案说明:
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 obj)
4)Decorator的cost方法进行一个费用的桑加计算,递归的计算价格
订单原理图:
描述:要一杯LongBlack咖啡并且加一份奶和两份巧克力
说明
- Milk包含了LongBlack
- 一份Chocoiate包含了(Milk+LongBlack)
- 一份Chocolate包含了(Chocolate+Milk+LongBlack)
- 这样不官是什么形式的单品咖啡+调科组合,通过递归方式可以方便的组合和维护。
代码展示:
// 被装饰者
public abstract class Drink {
private String des;
private float price;
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;
}
public abstract float cost();
}
public class Coffee extends Drink {
@Override
public float cost() {
return getPrice();
}
}
public class Espresso extends Coffee {
public Espresso() {
setDes("意大利咖啡");
setPrice(8.6f);
}
}
// 装饰者
public class Decorator extends Drink {
private Drink drink;
public Decorator(Drink drink) {
this.drink = drink;
}
@Override
public float cost() {
return super.getPrice()+drink.cost();
}
@Override
public String getDes() {
return super.getDes()+" && "+drink.getDes();
}
}
public class Milk extends Decorator {
public Milk(Drink drink) {
super(drink);
setDes("热腾腾的牛奶");
setPrice(5.8f);
}
}
jdk中的源码
jdk中的io流在源码中大量使用了装饰者模式。
umi类图
说明
1、InputStream是抽象类,类似我们前面讲的Drink
2、FileInputStream是InputStream子类,类似我们前面的DeCaf,LongBlack
3、FilterInputStream是InputStream子类:类似我们前面的Decorator修饰者
4、DataInputStream是 FilterInputStream子类,具体的修饰者,类似前面的Milk,Soy 等
5、FilterInputStream类有 protected volatile InputStream in;即含被装饰者
6、分析得出在jdk的io体系中,就是使用装饰者模式