设计模式学习专栏四--------装饰者模式
场景
设计星巴兹咖啡, 主体(DarkRoast等) + 配料 (摩卡,奶泡等) , 顾客在购买咖啡时, 也可以要求在其中加入各种调料, 如蒸奶(Steamed Milk) , 豆浆(Soy) , 摩卡(Mocha) 或者奶泡. 星巴兹会根据所加入的调料收取不同的费用.所以 订单系统必须考虑到这些调料部分
刚开始的实现方式
思路: 为每一种 主体+配料的搭配生成一个类, 然后计算价格
- 主体咖啡
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加上了各种调料的咖啡
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出现问题: 在这种设计下,各种调料的组合 会出现"类爆炸"的情况
第一次重构后的设计
使用布尔值来定义 该主体咖啡是否加入某配料
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出现的问题
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当删除/添加配料时, 当前咖啡类需要改动,cost()方法出现大量的判断
public double cost(){ if(hasMilk()) totalMoney += milkMoney; if(hasSoy()) totalMoney += soyMoney; .... } -
如果顾客需要2份奶泡,3份豆浆配料怎么办呢?
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如何解决
- 找出可变部分
- 需要在主体咖啡的基础上 加上各式各样的调料,然后计算价格
- 使用继承的方式已无法解决问题, 在星巴兹中遇到的问题: 类爆炸,设计死板,基类加入的功能并不适用于所有的子类
- 不一样的做法 : 以咖啡为主体, 然后在运行时 用调料来"装饰"主体. 比如想要 Mocha和Whip的 深焙咖啡
- 拿一个深焙咖啡(DarkRoast)对象
- 以摩卡对象装饰它
- 以奶泡对象装饰它
- 调用cost()方法,并依赖委托(delegate)将调料的价钱加上去
- 如此一来, 咖啡主体不需要关心调料的存在. 计算好自己的价格就可以了. 并且可以给主体进行任意装饰(添加调料) , 计算总价格时直接调用装饰者的cost()方法即可.
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装饰者模式总览
定义:
动态地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(组合)
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类图
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模式的理解
- 角色
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组件Component(被装饰者): 组件是我们将要动态地添加新行为的对象. 每个组件都可以单独使用,或者被装饰者包起来使用 -
装饰者Decorator:每个装饰者都"有一个"组件. 装饰者可以在被组件的行为之前或之后,加上自己的行为,以达到特定的目的
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- 细节
- 组合 和 委托可用于在运行时动态地添加新的行为
- 装饰者和被装饰对象有相同的超类型,所以在任何需要原始对象的场合,可以使用装饰过的对象代替它
- 可以用一个或多个装饰者包装一个对象
- 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
- 对象可以在任何时候被装饰, 所以可以在运行时动态地 , 不限量地使用你喜欢的装饰者来装饰对象
- 装饰者对组件的客户是透明的
- 缺点
- 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( 我要50份摩卡+奶泡的DarkRoast)
- 角色
核心代码部分
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Beverage.java
public abstract class Beverage { String description = "Unknown Beverage"; public String getDescription() { return description; } public abstract double cost(); } -
CondimentDecorator.java
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage { public abstract String getDescription(); } -
具体装饰者Mocha.java
public class Mocha extends CondimentDecorator { Beverage beverage; //持有被修饰主体的引用 public Mocha(Beverage beverage) { this.beverage = beverage; } public String getDescription() { return beverage.getDescription() + ", Mocha"; } public double cost() { return .20 + beverage.cost();//先委托装饰的对象(DarkRoast)计算价格,再加上当前配料Mocha的价格 } } -
被装饰者DarkRoast.java
public class DarkRoast extends Beverage { public DarkRoast() { description = "Dark Roast Coffee"; } public double cost() { return .99; } } -
主程序
public class StarbuzzCoffee { public static void main(String args[]) { Beverage beverage = new Espresso(); System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost()); Beverage beverage2 = new DarkRoast(); beverage2 = new Mocha(beverage2); beverage2 = new Mocha(beverage2); beverage2 = new Whip(beverage2); System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost()); Beverage beverage3 = new HouseBlend(); beverage3 = new Soy(beverage3); beverage3 = new Mocha(beverage3); beverage3 = new Whip(beverage3); System.out.println(beverage3.getDescription() + " $" + beverage3.cost()); } }
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输出结果
Espresso $1.99 Dark Roast Coffee, Mocha, Mocha, Whip $1.49 House Blend Coffee, Soy, Mocha, Whip $1.34
真实世界的装饰者: Java I/O
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IO模型
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类图
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实现功能: 将读取的内容转化为小写
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主程序
public class InputTest { public static void main(String[] args) throws IOException { int c; try { InputStream in = new LowerCaseInputStream( new BufferedInputStream( new FileInputStream("test.txt"))); while((c = in.read()) >= 0) { System.out.print((char)c); } in.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } -
自定义装饰流
public class LowerCaseInputStream extends FilterInputStream { public LowerCaseInputStream(InputStream in) { super(in); } public int read() throws IOException { int c = in.read(); return (c == -1 ? c : Character.toLowerCase((char)c)); } public int read(byte[] b, int offset, int len) throws IOException { int result = in.read(b, offset, len); for (int i = offset; i < offset+result; i++) { b[i] = (byte)Character.toLowerCase((char)b[i]); } return result; } } -
输出结果
源文件: This is my LowerCaseInputStream Test... 输出结果: this is my lowercaseinputstream test...
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参考
书籍: HeadFirst设计模式
代码参考地址: 我就是那个地址
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