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装饰者设计模式简述
星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）：
- 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)调料： Milk、 Soy(豆浆)、 Chocolate
- 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
- 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：
- Drink 是一个抽象父类，表示饮料
- des 就是对咖啡的描述，比如咖啡的名字
- cost() 方法就是计算费用， 在 Drink 类中做成一个抽象方法
- Decaf 就是单品咖啡， 继承 Drink，并实现 cost() 方法
- Espress && Milk 就是单品咖啡 + 调料， 这类的组合有很多种
- 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(稍微好一些)：
- 前面分析到方案 1 中，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)
- 说明：milk、soy、chocolate 可以设计为Boolean，表示是否要添加相应的调料
方案 2 优缺点分析：
- 方案 2 可以控制类的数量，不至于造成很多的类
- 在增加或者删除调味品种类时，代码的维护量很大
- 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 整形值
- 考虑使用装饰者模式
饰者模式定义：
- 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)
- 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现
装饰者模式(Decorator)原理：
- 装饰者模式就像打包一个快递
- 主体： 比如陶瓷、衣服 ，即 Component，被装饰者
- 包装：比如报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板，即 Decorator，装饰者
- Component 主体类：比如类似前面的 Drink
- ConcreteComponent：具体的主体，比如前面的各个单品咖啡
- Decorator：装饰者，比如各调料，装饰者里面聚合了一个 Component 的具体实现类
- 在如图的Component与ConcreteComponent之间，如果实现类 ConcreteComponent 有很多，还可以设计一个缓冲层，将共有的部分提取出来，抽象出一个缓冲层
装饰者模式解决咖啡订单
装饰者模式解决星巴克咖啡订单：
- Drink 类就是前面说的抽象类，即 Component 主体类
- 由于单品咖啡种类较多，设计 Coffee 抽象类作为缓冲层，Coffee 抽象层的实现类就是被装饰类，比如ShortBlack、Decaf 等就是单品咖啡
- Decorator 是一个装饰类，继承了 Drink 类，并且聚合了一个被装饰的对象(Drink obj)，Decorator 的cost() 方法进行一个费用的叠加计算，需要递归计算价格
- 各种调味品，比如 Chocolate、Milk、Soy 等，继承 Decorator 装饰类，聚合（装饰）了一个被装饰者
装饰者模式下的订单： 2 份巧克力 + 一份牛奶的 LongBlack：
-
解决方案： ①Milk包含了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
-
代码实现：
Drink：即 Component 主体类，其中定了义一个抽象方法 cost()，用于计算订单费用
public abstract class Drink {
public String des; // 描述
private float price = 0.0f; // 价格
// 计算费用的抽象方法，由子类来实现
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;
}
}
Coffee：被装饰者的抽象父类，因为具体的单品咖啡品种太多，所以我们将 Coffee 抽象类作为缓冲层
//被装饰者
public abstract class Coffee extends Drink {
@Override
public float cost() {
return super.getPrice();
}
}
Espresso、LongBlack、ShortBlack、DeCaf：被装饰者的具体实现类
public class Espresso extends Coffee {
public Espresso() {
setDes(" 意大利咖啡 ");
setPrice(6.0f);
}
}
public class LongBlack extends Coffee {
public LongBlack() {
setDes(" longblack ");
setPrice(5.0f);
}
}
public class ShortBlack extends Coffee {
public ShortBlack() {
setDes(" shortblack ");
setPrice(4.0f);
}
}
public class DeCaf extends Coffee {
public DeCaf() {
setDes(" 无因咖啡 ");
setPrice(1.0f);
}
}
Decorator：装饰者的抽象父类，该类实现了 Drink 接口，同时 Decorator 中聚合了一个 Drink 的具体实现类的对象，cost() 方法用于计算【装饰者（调味品） + 被装饰者（咖啡）】的费用
// 装饰者
public class Decorator extends Drink {
private Drink obj; // 聚合一个单品咖啡（被装饰者）
public Decorator(Drink obj) {
this.obj = obj;
}
@Override
public float cost() {
// super.getPrice：调味品（装饰者）的价格
// obj.cost()：单品咖啡（被装饰者）的价格
return super.getPrice() + obj.cost();
}
@Override
public String getDes() {
// des：调味品（装饰者）的描述信息
// getPrice()：调味品（装饰者）的价格
// obj.getDes()：单品咖啡（被装饰者）的信息
return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
}
}
```j
Chocolate、Milk、Soy：装饰者的具体实现类
```java
//具体的Decorator， 这里就是调味品
public class Chocolate extends Decorator {
public Chocolate(Drink obj) {
super(obj);
setDes(" 巧克力 ");
setPrice(3.0f); // 调味品 的价格
}
}
public class Milk extends Decorator {
public Milk(Drink obj) {
super(obj);
setDes(" 牛奶 ");
setPrice(2.0f);
}
}
public class Soy extends Decorator {
public Soy(Drink obj) {
super(obj);
setDes(" 豆浆 ");
setPrice(1.5f);
}
}
CoffeeBar：客户端，发出咖啡订单请求
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+LongBlack
// 1. 点一份 LongBlack
Drink order = new LongBlack();
System.out.println("LongBlack的费用=" + order.cost());
System.out.println("LongBlack的描述=" + order.getDes());
// 2. order 加入一份牛奶
order = new Milk(order);
System.out.println("order 加入一份牛奶 费用 =" + order.cost());
System.out.println("order 加入一份牛奶 描述 = " + order.getDes());
// 3. order 加入一份巧克力
order = new Chocolate(order);
System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 费用 =" + order.cost());
System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 = " + order.getDes());
// 3. order 加入一份巧克力
order = new Chocolate(order);
System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 费用 =" + order.cost());
System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述 = " + order.getDes());
System.out.println("===========================");
// 牛奶+无卡咖啡
Drink order2 = new DeCaf();
System.out.println("order2 无因咖啡 费用 =" + order2.cost());
System.out.println("order2 无因咖啡 描述 = " + order2.getDes());
order2 = new Milk(order2);
System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 费用 =" + order2.cost());
System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + order2.getDes());
}
}
程序运行结果
LongBlack的费用=5.0
LongBlack的描述= longblack
order 加入一份牛奶 费用 =7.0
order 加入一份牛奶 描述 = 牛奶 2.0 && longblack
order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 费用 =10.0
order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 = 巧克力 3.0 && 牛奶 2.0 && longblack
order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 费用 =13.0
order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述 = 巧克力 3.0 && 巧克力 3.0 && 牛奶 2.0 && longblack
===========================
order2 无因咖啡 费用 =1.0
order2 无因咖啡 描述 = 无因咖啡
order2 无因咖啡 加入一份牛奶 费用 =3.0
order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = 牛奶 2.0 && 无因咖啡
- 使用装饰者模式，程序的扩展性特别强，比如我们想添加一个新的单品咖啡种类：DefCafe，我们只需让此类继承 Coffee抽象父类即可，其他部分的代码无须作任何修改
JDK FileInputStream
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，具体分析如下
- InputStream 是(被)装饰者的抽象父类，类似我们前面讲的 Drink
- FileInputStream 是 InputStream 子类，为具体的被装饰者，类似我们前面的 DeCaf，LongBlack
- FilterInputStream 是 InputStream 子类，为装饰者的抽象父类，类似我们前面 的 Decorator 装饰者
- DataInputStream 是 FilterInputStream 子类，为具体的装饰者，类似前面的 Milk，Soy 等
- FilterInputStream 类中有 protected volatile InputStream in; 代码，即其中含有被装饰者
- 分析得出在jdk 的io体系中，就是使用装饰者模式：
- 代码举例：
public class Decorator {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
// 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
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("d:\\abc.txt"));
System.out.println(dis.read());
dis.close();
}
}
