设计模式（8）——装饰者模式

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2023-07-25 09:16 5阅读 0赞

### 目录 ###

*   *   *  星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）：
         *  方案1解决星巴克咖啡订单项目
         *  方案2解决星巴克咖啡订单项目
         *  装饰者模式
         *  装饰者模式解决星巴克咖啡订单
         *  装饰者模式在JDK应用的源码分析

### 星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）： ###

*  咖啡种类/单品咖啡：Espresso（意大利浓咖啡）、ShortBlack、LongBlack（美式咖啡）、DeCaf（无因咖啡）
 *  调料：Milk、Soy（豆浆）、Chocolate
 *  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
 *  使用OO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解决星巴克咖啡订单项目 ###

*  类图  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdW1tbWlu_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  分析
    
     *  Drink 是一个抽象类，表示饮料
     *  des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
     *  Espress && Milk 就是单品咖啡+调料，这个组合很多
     *  问题：这样设计，**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，就会出现类爆炸**

### 方案2解决星巴克咖啡订单项目 ###

*  类图  
    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  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdW1tbWlu_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    milk,soy,chocolate 可以设计为Boolean,表示是否要添加相应的调料
 *  分析
    
     *  可以控制类的数量，不至于造成很多的类
     *  在增加或者删除调料种类时，代码的维护量很大
     *  考虑到用户可以添加多份调料时，可以将hasMilk()返回一个对应int
     *  考虑使用**装饰者模式**

### 装饰者模式 ###

*  装饰者模式：**动态的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）
 *  装饰者模式原理
    
     *  装饰者模式就像打包一个快递
        
         *  主体：比如：陶瓷、衣服 （Component） //被装饰者
         *  包装：比如：报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板 （Decorator）
     *  Component主体：比如类似前面的Drink
     *  ConcreteComponent和Decorator
        
         *  ConcreteComponent：具体的主体，比如前面的各个单品咖啡
         *  Decorator：装饰者，比如各调料
     *  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  
        ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdW1tbWlu_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 装饰者模式解决星巴克咖啡订单 ###

*  类图  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdW1tbWlu_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]
 *  装饰者模式下的订单：2份巧克力+一份牛奶的LongBlack  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdW1tbWlu_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]
    
     *  代码

package com.lm.decorator;
    
    public abstract class Drink { 
    	
    	public String des; //描述
    	private float price = 0.0f;
    	
    	public String getDes() { 
    		return des;
    	}
    	public void setDes(String des) { 
    		this.des = des;
    	}
    	public float getPrice() { 
    		return price;
    	}
    	public void setPrice(float price) { 
    		this.price = price;
    	}
    	
    	//计算费用的方法
    	public abstract float cost();
    
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class Coffee extends Drink { 
    
    	@Override
    	public float cost() { 
    		return super.getPrice();
    	}
    
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class Espresso extends Coffee { 
    
    	public Espresso() { 
    		setDes(" 意大利咖啡 ");
    		setPrice(6.0f);
    	}
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class DefCaf extends Coffee { 
    
    	public DefCaf() { 
    		setDes(" 无因咖啡 ");
    		setPrice(1.0f);
    	}
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class LongBlack extends Coffee { 
    
    	public LongBlack() { 
    		setDes(" longblack ");
    		setPrice(5.0f);
    	}
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class ShortBlack extends Coffee { 
    
    	public ShortBlack() { 
    		setDes(" shortblack ");
    		setPrice(4.0f);
    	}
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class Decorator extends Drink { 
    	
    	private Drink obj;
    	
    	public Decorator(Drink obj) { 
    		this.obj = obj;
    	}
    
    	@Override
    	public float cost() { 
    		//getPrice 自己价格
    		return super.getPrice() + obj.cost();
    	}
    	
    	@Override
    	public String getDes() { 
    		// obj.getDes() 输出被装饰者的信息
    		return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
    	}
    
    }

package com.lm.decorator;
    
    //具体的Decorator，这里就是调味品
    public class Chocolate extends Decorator { 
    
    	public Chocolate(Drink obj) { 
    		super(obj);
    		setDes(" 巧克力 ");
    		setPrice(3.0f); // 调味品的价格
    	}
    
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class Milk extends Decorator { 
    
    	public Milk(Drink obj) { 
    		super(obj);
    		setDes(" 牛奶 ");
    		setPrice(2.0f);
    	}
    
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class Soy extends Decorator { 
    
    	public Soy(Drink obj) { 
    		super(obj);
    		setDes(" 豆浆 ");
    		setPrice(1.5f);
    	}
    
    }

package com.lm.decorator;
    
    public class CoffeeBar { 
    
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 装饰者模式下的订单：2份巧克力+1份牛奶的LongBlack
    
    		//1.点一份LongBlack
    		Drink order = new LongBlack();
    		System.out.println("费用1=" + order.cost());
    		System.out.println("描述=" + order.getDes());
    		
    		//2.加入一份牛奶
    		order = new Milk(order);
    		System.out.println("order 加入一份牛奶 费用 =" + order.cost());
    		System.out.println("order 加入一份牛奶 描述 =" + order.getDes());
    		
    		//3.再加入一份巧克力
    		order = new Chocolate(order);
    		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 费用 =" + order.cost());
    		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 =" + order.getDes());
    		
    		//4.再加入一份巧克力
    		order = new Chocolate(order);
    		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 费用 =" + order.cost());
    		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述 =" + order.getDes());
    		
    
    		//1.点一份DefCaf
    		Drink order2 = new DefCaf();
    		System.out.println("费用2=" + order2.cost());
    		System.out.println("描述=" + order2.getDes());
    		
    		order2 = new Milk(order2);
    		System.out.println("order2 加入一份牛奶 费用 =" + order2.cost());
    		System.out.println("order2 加入一份牛奶 描述 =" + order2.getDes());
    	}
    
    }

CoffeeBar 的main方法输出信息如下

费用1=5.0
    描述= longblack 
    order 加入一份牛奶 费用 =7.0
    order 加入一份牛奶 描述 = 牛奶  2.0 &&  longblack 
    order 加入一份牛奶 加入一份巧克力  费用 =10.0
    order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 = 巧克力  3.0 &&  牛奶  2.0 &&  longblack 
    order 加入一份牛奶 加入2份巧克力  费用 =13.0
    order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述 = 巧克力  3.0 &&  巧克力  3.0 &&  牛奶  2.0 &&  longblack 
    费用2=1.0
    描述= 无因咖啡 
    order2 加入一份牛奶 费用 =3.0
    order2 加入一份牛奶 描述 = 牛奶  2.0 &&  无因咖啡

### 装饰者模式在JDK应用的源码分析 ###

Java的IO结构，FileInputStream 就是一个装饰者  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdW1tbWlu_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

*  源码说明

package com.lm.jdk;
    
    import java.io.DataInputStream;
    import java.io.FileInputStream;
    
    public class Decorator { 
    	
    	//说明
    	//1. InputStream 是抽象类，类似我们前面讲的 Drink
    	//2. FileInputStream 是 InputStream 子类，类似我们前面讲的 DeCaf，LongBlack
    	//3. FilterInputStream 是 InputStream 子类，类似我们前面讲的 Decorator， 即修饰者
    	//4. DataInputStream 是 FilterInputStream 子类，具体的修饰者，类似我们前面讲的 Milk，Soy 等
    	//5. FilterInputStream 类有 protected volatile InputStream in; 即含有被装饰者
    	//6. 分析得出在jdk的io体系中，就是使用装饰者模式
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("d:abc.txt"));
    		System.out.println(dis.read());
    	}
    }

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