装饰者模式详解-优快云博客

一、装饰者模式介绍

装饰者模式是动态地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）。

二、装饰者模式原理

装饰者模式原理图如下所示：

说明：

装饰者模式就像打包一个快递，主体：比如陶瓷、衣服；包装：比如报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板

1）Component：主体，比如下面的Drink

2）ConcreteComponent：具体的主体，比如下面的各个单品咖啡

3）Decorator：装饰者，比如各调料

4）在如图的Component与ConcreteComponent之间，如果ConcreteComponent类很多，还可以设计一个缓冲层，将共有的部分提取出来，抽象成一个类

三、装饰者模式例子

实现星巴克咖啡订单项目需求：1）咖啡种类/单品咖啡：Espresso（意大利浓咖啡）、ShirtBlack、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）使用面向对象的方法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实现方式，类图如下所示：

说明：Drink是一个抽象类，表示饮料；description就是对咖啡的描述，比如咖啡的名字；cost()方法就是计算费用，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；Espress&&Milk就是单品咖啡+调料，这个组合很多。

这样的设计，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，就出现类爆炸。

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，方案二的类图如下所示：

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可以控制类的数量，不至于造成很多的类。在增加或删除调料种类时，代码的维护量很大。考虑到用户可以添加多分调料时，可以将hasMilk返回一个对应的int。

使用装饰者模式解决星巴克咖啡订单，类图如下所示。

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（DrinkObj）；4）Decorator的cost方法，进行一个费用的叠加计算，递归的计算价格。

例子：装饰者模式下的订单：2份巧克力+1份牛奶的LongBlack

说明：

1）Milk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

代码如下所示：

创建抽象类Drink及其子类：

public abstract class Drink{

    //价格
    private Double price = 0.0;

    //描述
    private String des;

    public String getPrice(){
        return price;
    }

    public void setPrice(Double price){
        this.price= price;
    }

    public String getDes(){
        return des;
    }

    public void setDes(String des){
        this.des= des;
    }

    //计算费用的抽象方法，由子类来实现
    public abstract Double cost();
}

public class Coffee extends Drink{

    public Double cost(){
        return super.cost();
    }
}

public class Expresso extends Coffee{
    
    public Expresso(){
        super.setDec("意大利咖啡");
        super.setPrice(6.0);
    }
}

public class LongBlack extends Coffee{
    
    public Expresso(){
        super.setDec("LongBlack咖啡");
        super.setPrice(5.0);
    }
}

public class ShortBlack extends Coffee{
    
    public Expresso(){
        super.setDec("ShortBlack咖啡");
        super.setPrice(4.0);
    }
}

创建Decorator类：

public class Decorator extends Drink{

    private Drink drink;

    //组合
    public Decorator(Drink drink){
        this.drink = drink;
    }

    public Double cost(){
        //super.getPrice()：装饰者的价格
        return super.getPrice() + drink.cost();
    }

    public String getDes(){
        //drink.getDes()：被装饰者的描述
        return super.getDes() + " " + super.getPrice() + "&&" + drink.getDes();
    }
}

创建装饰者类：

//具体的装饰者
public class Chocolate extends Decorator{

    public Chocolate(Drink drink){
        super(drink);

        setDes("巧克力");
        setPrice(3.0);
    }
}

//具体的装饰者
public class Milk extends Decorator{

    public Milk(Drink drink){
        super(drink);

        setDes("牛奶");
        setPrice(2.0);
    }
}

//具体的装饰者
public class Soy extends Decorator{

    public Soy(Drink drink){
        super(drink);

        setDes("豆浆");
        setPrice(1.5);
    }
}

创建的订单：2份巧克力+1份牛奶的LongBlack：

public class CoffeeBar{

    public static void main(String[] args){
        //2份巧克力+1份牛奶的LongBlack
        
        //1.点一份LongBlack
        Drink drink = new LongBlack();

        //2.加入一份牛奶
        drink = new Milk(drink);

        //3.加入一份巧克力
        drink = new Chocolate(drink);

        //4.再加入一份巧克力
        drink = new Chocolate(drink);

        System.out.println("2份巧克力+1份牛奶的LongBlack的费用 =>" + drink.cost());
        System.out.println("2份巧克力+1份牛奶的LongBlack的描述 =>" + drink.getDes());
    }
}