Java学设计模式之装饰器模式

一、装饰器模式概念

1.1 什么是装饰器模式

装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许向现有对象动态添加新功能，同时又不改变其结构。装饰器模式通过将对象放置在包装器类中，然后在运行时动态地向对象添加新的行为或责任，从而实现这一目的。

结构

装饰器模式通常由以下几个部分组成：

1. Component（组件）： 定义一个对象接口，可以动态地添加新的职责。
2. ConcreteComponent（具体组件）： 实现了组件接口，是被装饰的对象。
3. Decorator（装饰器）： 维持一个指向组件对象的引用，并实现与组件接口一致的接口。
4. ConcreteDecorator（具体装饰器）： 负责给组件对象添加新的职责。

二、装饰器模式代码

2.1 组件

public interface Coffee {

    double cost();

    String getDescription();

}

2.2 具体组件

public class SimpleCoffee implements Coffee {
    @Override
    public double cost() {
        return 1.0;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return "一杯咖啡";
    }
}

2.3 装饰器

public abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {

    protected Coffee decoratedCoffee;

    public CoffeeDecorator(Coffee decoratedCoffee) {
        this.decoratedCoffee = decoratedCoffee;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return decoratedCoffee.cost();
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return decoratedCoffee.getDescription();
    }
}

2.4 具体装饰器

public class Milk extends CoffeeDecorator {
    public Milk(Coffee decoratedCoffee) {
        super(decoratedCoffee);
    }

    @Override
    public double cost() {
        return super.cost() + 0.5;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return super.getDescription() + ",加牛奶";
    }
}

public class Sugar extends CoffeeDecorator {

    public Sugar(Coffee decoratedCoffee) {
        super(decoratedCoffee);
    }

    @Override
    public double cost() {
        return super.cost() + 0.2;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return super.getDescription() + ",加糖";
    }
}

2.5 测试类

public class DecoratorPatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个简单的咖啡
        Coffee coffee = new SimpleCoffee();
        System.out.println("价格: " + coffee.cost() + ", 成分: " + coffee.getDescription());

        // 加入牛奶
        coffee = new Milk(coffee);
        System.out.println("价格: " + coffee.cost() + ", 成分: " + coffee.getDescription());

        // 再加入糖
        coffee = new Sugar(coffee);
        System.out.println("价格: " + coffee.cost() + ", 成分: " + coffee.getDescription());

        // 价格: 1.0, 成分: 一杯咖啡
        // 价格: 1.5, 成分: 一杯咖啡,加牛奶
        // 价格: 1.7, 成分: 一杯咖啡,加牛奶,加糖
    }
}

三、总结

装饰器模式的优点包括：

• 可以动态地添加新的功能，而无需修改现有代码。
• 可以避免使用大量的子类来扩展功能，使代码更加灵活和可维护。

缺点包括：

• 可能会产生大量的具体装饰器类，增加了类的数量和复杂度。
• 装饰器和组件之间的关系可能变得复杂，不易理解。