每天一个设计模式（3）：装饰者模式

3.装饰者模式

　　装饰者模式动态地将责任附加到对象上。若要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。

一.问题引入

　　咖啡店的类设计：

　　一个饮料基类，各种饮料类继承这个基类，并且计算各自的价钱。

　　饮料中需要加入各种调料，考虑在基类中加入一些布尔值变量代表是否加入各种调料，基类的cost()中的计算各种调料的价钱，子类覆盖cost()，并且在其中调用超类的cost()，加上特定饮料的价钱，计算出子类特定饮料的价钱。

　　缺点：类数量爆炸、基类加入的新功能并不适用于所有的子类、调料价钱的改变、新调料的出现都会要求改变现有代码；有的子类并不适合某些调料等情况……

二.要点

　　1.类应该对扩展开放，对修改关闭。

　　我们的目标是允许类容易扩展，在不修改现有代码的情况下，就可搭配新的行为。好处是：这样的设计具有弹性可以应对改变，可以接受新的功能来应对改变的需求。

　　2.装饰者和被装饰对象有相同的超类型。

　　2.组合和委托可用于在运动时动态的加上新的行为。

　　3.装饰者可以在被装饰者的行为前面/后面加上自己的行为，甚至将被装饰者的行为整个取代掉，而达到特定的目的。

　　4.可以用无数个装饰者包装一个组件。

　　5.装饰者一般对组件的客户是透明的，除非客户程序依赖于组件的具体类型。

　　6.装饰者会导致设计中出现许多小对象，如果过度使用，会让程序变得很复杂。 

三.用装饰者模式解决问题

　　解决咖啡店饮料问题的方法：

　　以饮料为主体，然后在运行时以调料来“装饰”饮料。

　　比如，顾客想要摩卡（Mocha）和奶泡（Whip）深焙咖啡（DarkRoast）：

　　DarkRoast继承自Beverage，有一个cost()方法。

　　第一步，以DarkRoast对象开始；

　　第二步，顾客想要摩卡，所以建立一个Mocha装饰者对象，并用它将DarkRoast对象包装（wrap）起来；

　　第三步，顾客想要奶泡，所以建立一个Whip装饰者对象，并用它将Mocha对象包起来；（Mocha和Whip也继承自Beverage，有一个cost()方法）；

　　最后，为顾客算钱，通过调用最外圈装饰者（Whip）的cost()就可以。Whip()的cost()会先委托它装饰的对象（Mocha）计算出价钱，然后在加上奶泡的价钱。Mocha的cost()也是类似。

四.UML关系图

　　Source类是被装饰类，Decorator类是一个装饰类，可以为Source类动态的添加一些功能。

五.实现代码

Sourceable接口：

public interface Sourceable {  
    public void method();  
} 

被装饰类：

public class Source implements Sourceable {  
  
    @Override  
    public void method() {  
        System.out.println("the original method!");  
    }  
}  

装饰类：

public class Decorator implements Sourceable {  
  
    private Sourceable source;  
      
    public Decorator(Sourceable source){  
        super();  
        this.source = source;  
    }  
    @Override  
    public void method() {  
        System.out.println("before decorator!");  
        source.method();  
        System.out.println("after decorator!");  
    }  
}  

测试类：

public class DecoratorTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Sourceable source = new Source();  
        Sourceable obj = new Decorator(source);  
        obj.method();  
    }  
}  

输出：

before decorator!
the original method!
after decorator!

六.应用场景

1.需要扩展一个类的功能。
2.动态的为一个对象增加功能，而且还能动态撤销。（继承不能做到这一点，继承的功能是静态的，不能动态增删。）
缺点：产生过多相似的对象，不易排错！

七.扩展

《Head First设计模式》中的实现类图：

 

java.io包内的装饰者模式实现类图：

 

 

参考：

《Head First设计模式》

http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/8239539

http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/01/03/2843439.html