Java设计模式(三)：装饰者设计模式

青旅半醒 2022-04-10 03:44 165阅读 0赞

# 1. 应用场景 #

> 1.  需要动态的、透明的为一个对象添加职责，即不影响其他对象。
> 2.  需要动态的给一个对象添加功能，这些功能可以再动态的撤销。
> 3.  需要增加由一些基本功能的排列组合而产生的非常大量的功能，从而使继承关系变的不现实。
> 4.  当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

# 2. 概念 #

动态的将责任链附加到对象上面。若要扩展对象，装饰者提供了比继承更加有弹性的替代方案。

# 3. Class Diagram #

装饰者（Decorator）和具体组件（ConcreteComponent）都继承自组件（Component），具体组件的方法实现不需要依赖于其它对象，而装饰者组合了一个组件，这样它可以装饰其它装饰者或者具体组件。所谓装饰，就是把这个装饰者套在被装饰者之上，从而动态扩展被装饰者的功能。装饰者的方法有一部分是自己的，这属于它的功能，然后调用被装饰者的方法实现，从而也保留了被装饰者的功能。可以看到，具体组件应当是装饰层次的最低层，因为只有具体组件的方法实现不需要依赖于其它对象。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMTI1MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

>  *  装饰者和被装饰者对象都有相同的超类类型。
>  *  你可以用一个或者多个装饰者包装一个对象。
>  *  既然装饰者和被装饰者对象有相同的超类型，所以在任何需要原始对象（被包装的）的场合，可以使用装饰过的对象代替它。
>  *  装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前或者之后，加上自己的行为，已达到特点的目的。
>  *  对象可以在任何时刻被装饰，所有可以在运行时动态的、不限量的用你喜欢的装饰者来装饰对象。

# 4. Implementation #

设计不同种类的饮料，饮料可以添加配料，比如可以添加牛奶，并且支持动态添加新配料。每增加一种配料，该饮料的价格就会增加，要求计算一种饮料的价格。

下图表示在 DarkRoast 饮料上新增新添加 Mocha 配料，之后又添加了 Whip 配料。DarkRoast 被 Mocha 包裹，Mocha 又被 Whip 包裹。它们都继承自相同父类，都有 cost() 方法，外层类的 cost() 方法调用了内层类的 cost() 方法。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMTI1MTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

public abstract class Beverage { 
        public String descripiton ="Unknown Berverage";
    
        public String getDescripiton(){ 
            return descripiton;
        }
    
        public abstract double cost();
    }
    
    public class Espresso extends Beverage { 
        public Espresso() { 
            descripiton="Espresso";
        }
    
        @Override
        public double cost() { 
            return 1.99;
        }
    }
    
    public class HouseBlend extends Beverage { 
        public HouseBlend() { 
            descripiton="HouseBlend";
        }
    
        @Override
        public double cost() { 
            return 0.89;
        }
    }
    
    public class DarkRoast extends Beverage { 
        public DarkRoast() { 
            descripiton="DarkRoast";
        }
    
        @Override
        public double cost() { 
            return 0.12;
        }
    }
    
    public abstract class CondimentDecorator extends Beverage { 
        public abstract String getDescripiton();
    }
    
    
    public class Mocha extends CondimentDecorator { 
        private Beverage beverage;
    
        public Mocha(Beverage beverage) { 
            this.beverage = beverage;
        }
    
        @Override
        public String getDescripiton() { 
            return beverage.getDescripiton()+", Mocha";
        }
    
        @Override
        public double cost() { 
            return beverage.cost()+0.20;
        }
    }
    
    public class Soy extends CondimentDecorator { 
        private Beverage beverage;
    
        public Soy(Beverage beverage) { 
            this.beverage = beverage;
        }
    
        @Override
        public String getDescripiton() { 
            return beverage.getDescripiton()+", Soy";
        }
    
        @Override
        public double cost() { 
            return beverage.cost()+0.10;
        }
    }
    
    public class Whip extends CondimentDecorator { 
        private Beverage beverage;
    
        public Whip(Beverage beverage) { 
            this.beverage = beverage;
        }
    
        @Override
        public String getDescripiton() { 
            return beverage.getDescripiton()+", Whip";
        }
    
        @Override
        public double cost() { 
            return beverage.cost()+0.10;
        }
    }
    
    public class StarbuzzCoffee { 
        public static void main(String[] args) { 
            Beverage beverage1=new Espresso();
            System.out.println(beverage1.getDescripiton()+" $: "+ beverage1.cost());
    
            Beverage beverage2=new DarkRoast();
            beverage2=new Mocha(beverage2);
            beverage2=new Mocha(beverage2);
            beverage2=new Whip(beverage2);
            System.out.println(beverage2.getDescripiton()+" $: "+ beverage2.cost());
    
            Beverage beverage3=new HouseBlend();
            beverage3=new Soy(beverage3);
            beverage3=new Mocha(beverage3);
            beverage3=new Whip(beverage3);
            System.out.println(beverage3.getDescripiton()+" $: "+ beverage3.cost());
        }
    }
    
    运行结果：
    Espresso $: 1.99
    DarkRoast, Mocha, Mocha, Whip $: 0.62
    HouseBlend, Soy, Mocha, Whip $: 1.29

# 5. 设计原则 #

类应该对扩展开放，对修改关闭：也就是添加新功能时不需要修改代码。饮料可以动态添加新的配料，而不需要去修改饮料的代码。

不可能把所有的类设计成都满足这一原则，应当把该原则应用于最有可能发生改变的地方。

# 6. JDK #

*  java.io.BufferedInputStream(InputStream)
 *  java.io.DataInputStream(InputStream)
 *  java.io.BufferedOutputStream(OutputStream)
 *  java.util.zip.ZipOutputStream(OutputStream)
 *  java.util.Collections\#checkedList|Map|Set|SortedSet|SortedMap

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