java设计模式8-装饰者模式

问题引入

星巴克咖啡订单项目

1、咖啡/单品咖啡:Espresso(意大利浓咖啡)、ShortBlack、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+调料组合

方案1

分析

1、Drink是一个抽象类,表示饮料

2、des就是对咖啡的描述,比如咖啡的名字

3、cost方法用来计算费用,是一个抽象方法

4、Espress&&Milk就是单品咖啡+调料,类似的组合很多

5、问题: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,出现类爆炸(m*n)

方案二

1、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,因此特意做改进,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

2、说明,milk、soy、chocolate可以设计为boolean,表示是否要添加相应的调料

问题分析

1、方案2可以控制类的数量,不至于造成很多的类

2、在增加或删除调料种类时,代码的维护量很大

3、不符合开闭原则

4、考虑到用户可以添加多份调料时,可以将hasMilk返回一个对应的int

5、考虑使用装饰者模式

装饰者模式定义

1、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,比基础更有弹性,同时也符合开闭原则

2、注意动态附加功能的实现

原理

1、装饰者模式就像一个打包的快递

　　a) 主体如:衣服、陶瓷等

　　b) 包装:报纸填充、塑料泡沫填充等

2、component主体:类似前面的Drink

3、concreteComponent和Decorator

　　a) concreteComponent:比如前面的coffee

　　b) Decorator:比如前面的各调料

思路

说明

1、Drink类就是前面说的抽象类,component

2、shortBlack就是单品咖啡

3、Decorator是一个装饰类,含有一个被装饰的对象(Drink obj)

4、Decorator的cost方法进行一个费用的叠加计算,递归的计算价格

包结构

代码

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;
    }

    //计算费用的抽象方法
    //子类来实现
    public abstract float cost();

}

public class Coffee  extends Drink {

    @Override
    public float cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return super.getPrice();
    }
}

public class Decaf extends Coffee {

    public Decaf() {
        setDes(" 无因咖啡 ");
        setPrice(1.0f);
    }
}

public class Espresso extends Coffee {

    public Espresso() {
        setDes(" 意大利咖啡 ");
        setPrice(6.0f);
    }
}

public class LongBlack extends Coffee {

    public LongBlack() {
        setDes(" longblack ");
        setPrice(5.0f);
    }
}

public class ShortBlack extends Coffee {

    public ShortBlack() {
        setDes(" shortblack ");
        setPrice(4.0f);
    }
}

//继承
public class Decorator extends Drink {
    private Drink obj;

    public Decorator(Drink obj) { //组合
        // TODO Auto-generated constructor stub
        this.obj = obj;
    }

    @Override
    public float cost() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // getPrice 自己价格
        return super.getPrice() + obj.cost();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        // TODO Auto-generated method stub
        // obj.getDes() 输出被装饰者的信息
        return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
    }
}

//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
    }

}

public class Milk extends Decorator {

    public Milk(Drink obj) {
        super(obj);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        setDes(" 牛奶 ");
        setPrice(2.0f);
    }
}

public class Soy extends Decorator {

    public Soy(Drink obj) {
        super(obj);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        setDes(" 豆浆  ");
        setPrice(1.5f);
    }
}

public class CoffeeBar {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        // 装饰者模式下的订单：2份巧克力+一份牛奶的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. order 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. order 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());

        // 3. order 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());

        System.out.println("===========================");

        Drink order2 = new Decaf();

        System.out.println("order2 无因咖啡  费用 =" + order2.cost());
        System.out.println("order2 无因咖啡 描述 = " + order2.getDes());

        order2 = new Milk(order2);

        System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶  费用 =" + order2.cost());
        System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + order2.getDes());
    }

}

装饰者模式在JDK应用的源码分析

java的IO结构,FilterInputStream就是一个装饰者

源码说明

1、InputStream是抽象类,类似Drink

2、FileInputStream是InputStream子类,类似Decorator装饰者

3、BufferedInputStream具体装饰者的子类,类似Milk

4、FilterInputStream类有protected volatile InputStream in;即含有装饰者