设计模式之装饰者模式

装饰者模式：动态的将责任附加到对象上。想要扩展功能，装饰者提供有别于继承的另一种选择。

　　举个例子：星巴兹咖啡（不是星巴克）

　　星巴兹扩张速度太快了，他们准备更新订单系统，以合乎他们的饮料供应要求。他们的要求是这样子的：购买咖啡时，可以要求在其中加入各种调料，例如：蒸奶（Steamed Milk）、豆浆(Soy)、摩卡（Mocha，也就是巧克力风味）或者覆盖奶泡。星巴兹会根据所加入的调料不同收取不同的费用。所以订单系统必须考虑到这些调料的部分。

　　先来进行第一次尝试：

　　

　　哇塞！这简直是“类爆炸”！很明显，按照上面做出来的的系统同样创造了一个维护噩梦。如果调料Milk价格上涨，怎么办？新增加一种调料时，就会诞生多少种新的咖啡？造成这样维护上的困难，违背了我们的设计原则：多用组合，少用继承；要针对接口编程，而不是针对实现编程。

　　那我们就换一种方式，先从Beverage基类入手，加上实例变量代表是否加上调料（牛奶、豆浆、摩卡、奶泡、辣椒......）

　　

　　现在加入子类，每个类代表一种饮料。

　

　　认真想一下上面的方法还是有一些潜在的问题。当哪些需求或因素改变时会影响这个设计？

　　1.当调料价格的改变会使我们更改现有代码。

　　2.一旦出现新的调料，我们就需要加上新的方法，并改变超类中的cost()方法。

　　3.以后可能会开发出新饮料。对这些饮料而言（例如：冰茶、绿豆沙冰），某些调料可能并不适合，但是在这个设计方式中,Tea子类仍将继承那些不适合的方法，例如：hasWhip() （加奶泡）。

　　4.万一顾客想要双倍牛奶咖啡，怎么办?

　　在此我们将介绍最重要的设计原则之一

　　类应该对扩展开放，对修改关闭（开放封闭原则）

　　现在我们介绍今天的主角：装扮者模式

　  以装饰者构造饮料订单

　　1.以DarkRoast对象开始

　　

　　2.顾客想要摩卡(Mocha)，所以建立一个Mocha对象，并用它将DarkRoast对象包装(wrap)起来。

　　

　　3.顾客也想要奶泡(Whip)，所以需要建立一个Whip装饰者，并用它将Mocha对象包装起来。别忘了，DarkRoast继承自Beverage，且有一个cost()方法，用来计算饮料价格。

　　

　　4.顾客其实对奶泡情有独钟，所以点了双倍的奶泡.

　　

　　5.现在该结账了

　　

　　好了，这是目前我们了解的装饰者模式：

　　1.装饰者和被装饰者对象有相同的超类型。

　　2.你可以用一个或者多个装饰者包装一个对象。

　　3.在任何需要原始对象(被包装的)的场合，可以用装饰过的对象代替它。

　　4.装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前或之后，加上自己的行为，以达到特定的目的。　　

　　5.对象可以在任何时候被装饰，所以在运行时动态地、不限量地使用你喜欢的装饰者来装饰对象，

　　定义装饰者模式：

　　动态的将责任附加到对象上。想要扩展功能，装饰者提供比继承更有弹性的替代方案。

　　我们来看一下类图：

　　

　　星巴兹咖啡的类图：

　　

 

　　现在写下星巴兹的代码：

　　先从Beverage类入手：

 

public abstract class Beverage { //Beverage是一个抽象类
    String description = "Unknow Beverage";
    
    public String getDescription() { //getDescription已经实现了，但是cost需要在子类中实现
        return description;
    }
    
    public abstract double cost();
}

　　

　　现在来实现Condiment（调料）抽象类，也就是装饰者类：

　　

public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {
    public abstract String getDescription();//所有的调料类都必须重新该方法
}

 

　　写饮料代码：

　　

public class Espresso extends Beverage {//Espresso扩展自 Beverage
    public Espresso() {
        description = "Espresso";//设置饮料的描述
    }
    
    public double cost(){
        return 1.99;//返回Espresso的价格
    }
}

public class HouseBlend extends Beverage {//HouseBlend扩展自 Beverage
    public HouseBlend(){
        description ="HouseBlend";//设置饮料的描述
    }
    
    public double cost(){
        return 0.89;//返回HouseBlend的价格
    }
}

 

 

　　写调料代码：

　　

public class Mocha extends CondimentDecorator {//Mocha扩展自 CondimentDecorator
    Beverage beverage;//用一个实例记录饮料,也就是被装饰者
    
    public Mocha(Beverage beverage) {//让被装饰者(饮料)被记录到实例变量中
        this.beverage = beverage;
    }
    
    public String getDescription() {//不仅仅描述饮料，同样可以将调料完整地显示出来
        return beverage.getDescription()+" , Mocha";
    }
    
    public double cost() {
        return 0.20 + beverage.cost();//返回带Mocha饮料的价钱
    }
}

 　　测试代码：

　　

public class StarbuzzCoffee {
    
    public static void Main (String args[]){
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription()
            +" $"+beverage.cost());
        Beverage beverage2 = new HouseBlend();
        System.out.println(beverage2.getDescription()
            +" $"+beverage2.cost());
    }
}

 

　　真实世界的装饰者：Java I/O

　　

　　

 　　装饰Java I/O类

　　

　　但是Java I/O引用装饰者模式引发的一个“缺点”：利用装饰者模式，常常造成设计中有大量的小类，数量实在是太多，可能会造成使用此API程序员的困扰。

　　回首看一下我们设计箱内的工具：

　　OO基础: 抽象、封装、多态、继承

　　OO原则: 封装变化；多用组合，少用继承；针对接口编程，不针对实现编程；为交互对象之间松耦合设计而努力；对扩展开放，对修改关闭；

　　OO模式:

　　1.策略模式(定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，而且使它们还可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而独立变化)

　　2.观察者模式(在对象之间定义一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象都会收到通知，并自动更新)

　　3.装饰者模式(动态的将责任附加到对象上。想要扩展功能，装饰者提供有别于继承的另一种选择。)