设计模式(009)结构型之装饰器模式

        装饰器模式（Decorator Pattern）允许在运行时动态地向对象添加功能，而无需修改其源代码。在该模式中，有一个被装饰的对象（Component），它定义了一些基本的操作。装饰器（Decorator）对象是对这个基本对象的一个包装，可以在不改变其接口的情况下，为其添加新的行为或修改现有的行为。
        通过使用装饰器模式，可以避免使用继承带来的静态扩展，而使用对象组合的方式来动态扩展对象的行为。这种方式也可以避免创建大量的子类，从而提高代码的可维护性和灵活性。
        装饰器模式的组件包括：抽象组件（Component）、具体组件（ConcreteComponent）、抽象装饰器（Decorator）和具体装饰器（ConcreteDecorator）。
        抽象组件（Component）定义了基本的操作，具体组件（ConcreteComponent）实现了基本操作。抽象装饰器（Decorator）也是一个抽象组件，它持有一个被装饰的对象，并定义了一个与抽象组件一样的接口。具体装饰器（ConcreteDecorator）实现了具体的装饰行为，并在其中调用被装饰对象的方法。
        装饰器模式的优点在于它可以动态地添加或删除对象的功能，而且具有灵活性和可扩展性。它可以避免使用继承带来的静态扩展，并且能够避免在代码中创建大量的子类。缺点在于，如果有太多的装饰器，代码可能会变得复杂。

1、场景设计

实现场景：调制两杯咖啡。一杯是独立的浓缩咖啡，一杯是深度烘焙咖啡加两层摩卡和一层奶泡。

2、C++实现

#include <iostream>
#include <string>

// 抽象组件
class Beverage {
public:
    virtual std::string getDescription() = 0;
    virtual double getCost() = 0;
};

// 具体组件：浓缩咖啡
class Espresso : public Beverage {
public:
    std::string getDescription() override {
        return "Espresso";
    }
    double getCost() override {
        return 1.99;
    }
};

// 具体组件：深度烘焙咖啡
class DarkRoast : public Beverage {
public:
    std::string getDescription() override {
        return "Dark Roast Coffee";
    }
    double getCost() override {
        return 0.99;
    }
};

// 抽象装饰器
class CondimentDecorator : public Beverage {
public:
    virtual std::string getDescription() = 0;
};

// 具体装饰器：加摩卡且售价加0.2
class Mocha : public CondimentDecorator {
public:
    Mocha(Beverage* beverage) {
        this->beverage = beverage;
    }
    std::string getDescription() override {
        return beverage->getDescription() + ", Mocha";
    }
    double getCost() override {
        return 0.20 + beverage->getCost();
    }
private:
    Beverage* beverage;
};

// 具体装饰器：加奶泡且售价加0.1
class Whip : public CondimentDecorator {
public:
    Whip(Beverage* beverage) {
        this->beverage = beverage;
    }
    std::string getDescription() override {
        return beverage->getDescription() + ", Whip";
    }
    double getCost() override {
        return 0.10 + beverage->getCost();
    }
private:
    Beverage* beverage;
};

int main() {
    Beverage* beverage = new Espresso();
    std::cout << beverage->getDescription() << " $" << beverage->getCost() << std::endl;

    Beverage* beverage2 = new DarkRoast();
    beverage2 = new Mocha(beverage2);
    beverage2 = new Mocha(beverage2);
    beverage2 = new Whip(beverage2);
    std::cout << beverage2->getDescription() << " $" << beverage2->getCost() << std::endl;

    delete beverage;
    delete beverage2;

    return 0;
}

3、Java实现

DecoratorDemo.java

package structuralpattern.decorator;

// 抽象组件
interface Beverage {
    String getDescription();
    double getCost();
}
// 具体组件：浓缩咖啡
class Espresso implements Beverage {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "Espresso";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return 1.99;
    }
}
// 具体组件：深度烘焙咖啡
class DarkRoast implements Beverage {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "Dark Roast Coffee";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return 0.99;
    }
}

// 抽象装饰器
abstract class CondimentDecorator implements Beverage {
    protected Beverage beverage;
    public CondimentDecorator(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription();
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return beverage.getCost();
    }
}

// 具体装饰器：加摩卡且售价加0.2
class Mocha extends CondimentDecorator {
    Mocha(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return 0.20 +  beverage.getCost();
    }
}

// 具体装饰器：加奶泡且售价加0.1
class Whip extends CondimentDecorator {
    Whip(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Whip";
    }
    @Override
    public double getCost() {
        return 0.10 +  beverage.getCost();
    }
}

public class DecoratorDemo {
    public static void main(String[] args){
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.getCost());
        Beverage beverage2 = new DarkRoast();
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Whip(beverage2);
        System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.getCost());
    }
}