Java 实现装饰器模式

Java 实现装饰器模式

下面是一个经典的咖啡加配料案例的装饰器模式实现：

接口 - 定义饮料的抽象

interface Beverage {
    String getDescription();
    double cost();
}

具体的基本饮料

class Espresso implements Beverage {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "Espresso";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 1.99;
    }
}

class HouseBlend implements Beverage {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "House Blend Coffee";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.89;
    }
}

抽象类 - 所有装饰器的基类

abstract class CondimentDecorator implements Beverage {
    protected Beverage beverage;
    
    public CondimentDecorator(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
    
    @Override
    public abstract String getDescription();
}

具体的装饰器类

class Milk extends CondimentDecorator {
    public Milk(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Milk";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.20;
    }
}

class Mocha extends CondimentDecorator {
    public Mocha(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.30;
    }
}

class Soy extends CondimentDecorator {
    public Soy(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Soy";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.15;
    }
}

class Whip extends CondimentDecorator {
    public Whip(Beverage beverage) {
        super(beverage);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Whip";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.10;
    }
}

Client 类 - 使用装饰器模式

public class DecoratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 单纯的黑咖啡
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());

        // 2. 加双份摩卡和奶泡的浓缩咖啡
        Beverage beverage2 = new Espresso();
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Whip(beverage2);
        System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());

        // 3. 加牛奶、豆浆和奶泡的综合咖啡
        Beverage beverage3 = new HouseBlend();
        beverage3 = new Milk(beverage3);
        beverage3 = new Soy(beverage3);
        beverage3 = new Whip(beverage3);
        System.out.println(beverage3.getDescription() + " $" + beverage3.cost());
    }
}

代码说明

1. Beverage 接口 (Component)：
   • 定义饮料的基本操作：获取描述和计算价格
   • 是所有具体饮料和装饰器的共同接口
2. Espresso 和 HouseBlend 类 (ConcreteComponent)：
   • 实现 Beverage 接口
   • 代表具体的基本饮料类型
3. CondimentDecorator 抽象类 (Decorator)：
   • 实现 Beverage 接口
   • 持有一个 Beverage 对象的引用（被装饰的对象）
   • 是所有具体装饰器的基类
4. Milk, Mocha, Soy, Whip 类 (ConcreteDecorator)：
   • 继承 CondimentDecorator
   • 添加自己的描述和价格
   • 委托被装饰对象完成其他操作
5. DecoratorPatternDemo 类 (Client)：
   • 演示如何使用装饰器模式
   • 创建基本饮料
   • 用装饰器动态添加配料
   • 输出最终饮料的描述和价格

输出示例

运行该程序将输出：

Espresso $1.99
Espresso, Mocha, Mocha, Whip $2.69
House Blend Coffee, Milk, Soy, Whip $1.34

装饰器模式特点

1. 动态添加功能：可以在运行时动态地添加新的功能
2. 避免类爆炸：不需要为每种组合创建子类
3. 保持开放封闭原则：对扩展开放，对修改封闭
4. 装饰顺序影响结果：装饰器的顺序会影响最终结果

这个示例展示了装饰器模式如何灵活地为对象添加功能，而不需要修改原有代码或创建大量子类。