装饰者模式

所谓的装饰者模式是指:在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态地扩展一个对象的功能。它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象。

在装饰模式中的各个角色有:
(1)抽象构件(Component)角色:给出一个抽象接口,以规范准备接收附加责任的对象。
(2)具体构件(Concrete Component)角色:定义一个将要接收附加责任的类。
(3)装饰(Decorator)角色:持有一个构件(Component)对象的实例,并实现一个与抽象构件接口一致的接口。
(4)具体装饰(Concrete Decorator)角色:负责给构件对象添加上附加的责任。

最常见的例子就是Java中的IO流:

    FileInputStream in=new FileInputStream("name.text");
    BufferedInputStream bufferedIn=new BufferedInputStream(in);

这里的FileInputStream就是具体构建,BufferedInputStream就是具体装饰。而InputStream 则是抽象构建。

下面我们拿咖啡馆售卖咖啡来举个例子:
咖啡是个抽象构建,不同种类的咖啡是具体构建。调料是抽象装饰,不同种类的调料(牛奶,糖,巧克力,拉花等等)是具体抽象装饰;
首先创建抽象Coffee类:

abstract class Coffee {
    private String name;
    public Coffee(String name){
        this.name=name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }

    public void getInfo(){
        System.out.println(getName()+cost());
    }
    abstract double cost();
}

咖啡类具有一个抽象的价格方法,每个种类的价钱不同。并且有一个返回自己名称的方法,以及输出该种咖啡名称和价格的getInfo()方法;
接下来我们实现具体的几种咖啡类;
第一种蓝山咖啡:

class BlueMountainCoffee extends Coffee{

    public BlueMountainCoffee(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    double cost() {
        return 2.5;
    }

}

第二种浓缩咖啡:

class Espresso extends Coffee{

    public Espresso(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    double cost() {
        return 1;
    }

}

接着到了最重要的一步,创建抽象装饰:

abstract class Seasoning extends Coffee{
    private Coffee coffee;

    public Seasoning(String name,Coffee coffee){
        super(name+coffee.getName());
        this.coffee=coffee;
    }
    @Override
    abstract double cost();

}

为了让装饰类能够装饰具体构建内,所以在上面代码里,我们让抽象装饰持有了一个抽象构建。
最后实现具体装饰,例如加糖,牛奶,拉花等等:

class AddSugar extends Seasoning{

    public AddSugar(String name, Coffee coffee) {
        super(name, coffee);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
//加糖多收一块钱
    @Override
    double cost() {
        return 1+coffee.cost();
    }

}
class AddMilk extends Seasoning{

    public AddMilk(String name, Coffee coffee) {
        super(name, coffee);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
//加牛奶要多收2元
    @Override
    double cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return 2+coffee.cost();
    }
}
class AddLahua extends Seasoning{

    public AddLahua(String name, Coffee coffee) {
        super(name, coffee);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
//加拉花要1.5
    @Override
    double cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return 1.5+coffee.cost();
    }

}

最后我们实际测试一下:

    public static void main(String[] args) {
        BlueMountainCoffee bmCoffee=new BlueMountainCoffee("蓝山咖啡");
        //顾客需要一杯加糖加拉花的蓝山咖啡
        AddSugar addSugar=new AddSugar("加糖",bmCoffee);
        AddLahua addLahua=new AddLahua("加拉花",addSugar);
        addLahua.getInfo();
        //顾客需要一杯加糖加牛奶的浓缩咖啡
        Espresso espresso=new Espresso("浓缩咖啡");
        AddSugar addSugar2=new AddSugar("加糖", espresso);
        AddMilk addMilk=new AddMilk("加牛奶", addSugar2);
        addMilk.getInfo();
    }

这里写图片描述

可以看到我们不管是怎么随意对咖啡对象装饰调料都能得出正确的结果。
使用装饰者模式和继承进行对比我们就能发现其优点:
同样还是咖啡,现在不仅有三种调味了(调味装饰接口),还有大中小三种规格(大小装饰接口)。
如果使用继承实现,我们为了满足顾客能点到所有种类的咖啡,则必须实现例如加糖小,加糖加牛奶小,加糖加牛奶加拉花小…总共九种子类。如果有更多选项,那么通过继承实现的工作量将会变得更大。
而使用装饰者模式,我们只需实现需要的装饰类。然后客户想怎么组合,自行随意封装即可。
完整代码:

public class Begin {

    public static void main(String[] args) {
        BlueMountainCoffee bmCoffee=new BlueMountainCoffee("蓝山咖啡");
        //顾客需要一杯加糖加拉花的蓝山咖啡
        AddSugar addSugar=new AddSugar("加糖",bmCoffee);
        AddLahua addLahua=new AddLahua("加拉花",addSugar);
        addLahua.getInfo();
        //顾客需要一杯加糖加牛奶的浓缩咖啡
        Espresso espresso=new Espresso("浓缩咖啡");
        AddSugar addSugar2=new AddSugar("加糖", espresso);
        AddMilk addMilk=new AddMilk("加牛奶", addSugar2);
        addMilk.getInfo();
    }
}

abstract class Coffee {
    private String name;
    public Coffee(String name){
        this.name=name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }

    public void getInfo(){
        System.out.println(getName()+cost());
    }
    abstract double cost();
}

class BlueMountainCoffee extends Coffee{

    public BlueMountainCoffee(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    double cost() {
        return 2.5;
    }

}
class Espresso extends Coffee{

    public Espresso(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    double cost() {
        return 1;
    }
}

abstract class Seasoning extends Coffee{
    public  Coffee coffee;

    public Seasoning(String name,Coffee coffee){
        super(name+coffee.getName());
        this.coffee=coffee;
    }
    @Override
    abstract double cost();

}
class AddSugar extends Seasoning{

    public AddSugar(String name, Coffee coffee) {
        super(name, coffee);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
//加糖多收一块钱
    @Override
    double cost() {
        return 1+coffee.cost();
    }

}
class AddMilk extends Seasoning{

    public AddMilk(String name, Coffee coffee) {
        super(name, coffee);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
//加牛奶要多收2元
    @Override
    double cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return 2+coffee.cost();
    }
}
class AddLahua extends Seasoning{

    public AddLahua(String name, Coffee coffee) {
        super(name, coffee);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
//加拉花要1.5
    @Override
    double cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return 1.5+coffee.cost();
    }

}
标题基于SpringBoot+Vue的学生交流互助平台研究AI更换标题第1章引言介绍学生交流互助平台的研究背景、意义、现状、方法与创新点。1.1研究背景与意义分析学生交流互助平台在当前教育环境下的需求及其重要性。1.2国内外研究现状综述国内外在学生交流互助平台方面的研究进展与实践应用。1.3研究方法与创新点概述本研究采用的方法论、技术路线及预期的创新成果。第2章相关理论阐述SpringBoot与Vue框架的理论基础及在学生交流互助平台中的应用。2.1SpringBoot框架概述介绍SpringBoot框架的核心思想、特点及优势。2.2Vue框架概述阐述Vue框架的基本原理、组件化开发思想及与前端的交互机制。2.3SpringBoot与Vue的整合应用探讨SpringBoot与Vue在学生交流互助平台中的整合方式及优势。第3章平台需求分析深入分析学生交流互助平台的功能需求、非功能需求及用户体验要求。3.1功能需求分析详细阐述平台的各项功能需求,如用户管理、信息交流、互助学习等。3.2非功能需求分析对平台的性能、安全性、可扩展性等非功能需求进行分析。3.3用户体验要求从用户角度出发,提出平台在易用性、美观性等方面的要求。第4章平台设计与实现具体描述学生交流互助平台的架构设计、功能实现及前后端交互细节。4.1平台架构设计给出平台的整体架构设计,包括前后端分离、微服务架构等思想的应用。4.2功能模块实现详细阐述各个功能模块的实现过程,如用户登录注册、信息发布与查看、在线交流等。4.3前后端交互细节介绍前后端数据交互的方式、接口设计及数据传输过程中的安全问题。第5章平台测试与优化对平台进行全面的测试,发现并解决潜在问题,同时进行优化以提高性能。5.1测试环境与方案介绍测试环境的搭建及所采用的测试方案,包括单元测试、集成测试等。5.2测试结果分析对测试结果进行详细分析,找出问题的根源并
内容概要:本文详细介绍了一个基于灰狼优化算法(GWO)优化的卷积双向长短期记忆神经网络(CNN-BiLSTM)融合注意力机制的多变量多步时间序列预测项目。该项目旨在解决传统时序预测方法难以捕捉非线性、复杂时序依赖关系的问题,通过融合CNN的空间特征提取、BiLSTM的时序建模能力及注意力机制的动态权重调节能力,实现对多变量多步时间序列的精准预测。项目不仅涵盖了数据预处理、模型构建与训练、性能评估,还包括了GUI界面的设计与实现。此外,文章还讨论了模型的部署、应用领域及其未来改进方向。 适合人群:具备一定编程基础,特别是对深度学习、时间序列预测及优化算法有一定了解的研发人员和数据科学家。 使用场景及目标:①用于智能电网负荷预测、金融市场多资产价格预测、环境气象多参数预报、智能制造设备状态监测与预测维护、交通流量预测与智慧交通管理、医疗健康多指标预测等领域;②提升多变量多步时间序列预测精度,优化资源调度和风险管控;③实现自动化超参数优化,降低人工调参成本,提高模型训练效率;④增强模型对复杂时序数据特征的学习能力,促进智能决策支持应用。 阅读建议:此资源不仅提供了详细的代码实现和模型架构解析,还深入探讨了模型优化和实际应用中的挑战与解决方案。因此,在学习过程中,建议结合理论与实践,逐步理解各个模块的功能和实现细节,并尝试在自己的项目中应用这些技术和方法。同时,注意数据预处理的重要性,合理设置模型参数与网络结构,控制多步预测误差传播,防范过拟合,规划计算资源与训练时间,关注模型的可解释性和透明度,以及持续更新与迭代模型,以适应数据分布的变化。
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