穿了马甲你就牛逼了:装饰者模式解析

本文是设计模式系列的第三篇文章,今天主要学习装饰者模式。

不知道大家没有有这样一种感觉,在看书学习时,感觉都看懂了,可是过一段时间就忘,因此我们从开头就先问自己几个问题,过一段时间就回过头了复习下这几个问题,从而巩固学到的知识,在你的大脑中将这些知识点串起来。 希望能不断反复的思考,将点成线,最终形成知识块,消化掉它。

带着问题学习

  1. 什么是装饰者模式?
  2. 什么场景下需要使用装饰者模式?
  3. 如何实现装饰者模式?
  4. 常用框架或源码中有哪些案例可以体现?

装饰者模式的概念

我们先来看看装饰者模式的说明:

「装饰者模式」 动态的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。

「新的设计原则」:类应该对扩展开放对修改关闭。

上面的定义虽然说明了装饰者模式的 “角色”,但是没有说明怎么在我们的实现中实际 “应用”它。

接下来我们学习下它的类图,结合着类图在仔细分析它:

从上面的类图,我们再来理解下装饰者模式

  • 装饰者和被装饰对象有相同的超类型
  • 你可以用一个或多个装饰者包装一个对象(component的具体组件)
  • 既然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(被包装)的场合,可以用装饰过的对象代替它
  • 「装饰者可以在所委托被装饰者的行为 之前或者之后,加上自己的行为,已达到特定的目的」,后面我们在如何使用中会明确的看到这点
  • 对象可以在任何时候被装饰,所以可以在运行时动态地、不限量地用你喜欢的装饰者来装饰对象

使用场景

现在有一个咖啡店,可以售卖几种不同的咖啡,比如 摩卡、卡布奇诺、玛奇朵、康巴纳等。而且每一种具体的咖啡还可以添加不同的调料,比如奶泡、焦糖、豆浆、摩卡等,要求加不同调料最终价格不同,这个场景如果使用 OO 思想来设计,你会怎么做呢?

毫无疑问这个场景非常适合装饰者模式,首先被装饰者就是我们的咖啡品种,而装饰者就是我们的不同调料,这样在计算价格时可以一层层去委托最终得到结果,话不多说来看如果用装饰者模式来装饰我们的咖啡。

看了上面我们举例的星巴克咖啡的例子,有没有和装饰者模式的类图框架对应呢? 大家可以仔细思考下。

巩固扩展

利用上面你的装饰者模式现在出一个场景,我们测试下到底能不能在不改动现有代码的前提下实现,体验下设计模式的魅力。

「点一杯双倍摩卡豆浆奶泡拿铁咖啡?」

是不是很方便,我们利用装饰者模式进行组合扩展,体验到魅力了吧。。

具体实现

下面一我们一起结合上面的例子,看下代码实现:

// 饮料的基础类,即component
public abstract class Beverage {
    String description = "Unknown Beverage";

    public String getDescription() {
 return description;  }  // cost必须在子类实现  public abstract double cost(); } 

调料抽象类,即装饰者类:

// 调料抽象类即装饰者类,这个类必须要能替换 Beverage,所以要继承自 Beverage 类
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {

    public abstract String getDescription();
}

现在有了基类,下面是一个具体的饮料:

// 蓝山
public class BlueMountainCoffee extends Beverage {
    public BlueMountainCoffee() {
        description = "BlueMountainCoffee";
    }
 @Override  public double cost() {  return 0;  } }  // 卡布奇诺 public class Cappuccino extends Beverage {  public Cappuccino() {  description = "Cappuccino";  }  @Override  public double cost() {  return 23;  } }  // 意式浓缩咖啡 public class Espresso extends Beverage {  public Espresso() {  description = "Espresso";  }  @Override  public double cost() {  return 25;  } } // 拿铁 public class Latte extends Beverage {  public Latte() {  description = "Latte";  }  @Override  public double cost() {  return .89;  } } 

现在已经有了具体组件和抽象组件,对比装饰者模式类图我们实现具体的装饰者:

// 摩卡是一个装饰者,所以扩展自 CondimentDecorator
public class Mocha extends CondimentDecorator {
    Beverage beverage;
    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
 }  @Override  public String getDescription() {  return beverage.getDescription() + ",Mocha";  }   // 首先调用委托被装饰者对象,以计算价钱,然后再加上Mocha价钱  @Override  public double cost() {  return .20 + beverage.cost();  } } // 豆浆 public class Soy extends CondimentDecorator {  Beverage beverage;  public Soy(Beverage beverage) {  this.beverage = beverage;  }  @Override  public String getDescription() {  return beverage.getDescription() + ",Soy";  }  @Override  public double cost() {  return 2.0 + beverage.cost();  } } 

接下来就是展示装饰者模式魅力的时候:

// 测试类
public class StarbuzzCoffee {
    public static void main(String[] args) {
        // 一杯Espresso,不加调料
        Beverage beverage = new Espresso();
 System.out.println(beverage.getDescription() + "$" + beverage.cost());  // 一杯加摩卡和豆浆的蓝山咖啡  Beverage beverage1 = new BlueMountainCoffee();  beverage1 = new Mocha(beverage1);  beverage1 = new Soy(beverage1);  System.out.println(beverage1.getDescription() + "$" + beverage1.cost());  } } 

目前我们创建对象还都是硬编码 new 出来的,不太友好,随着后续我们学习了工厂模式就好了,持续学习吧。

现实中的装饰者

这块列举些平时用到的 jdk 中的装饰者模式体现

Java I/O

列出的顺序是从装饰者 -> 被装饰者

LineNumberInputStream -> BufferedInputStream -> FileInputStream

一目了然吧,这个和我们上面讲的装饰者模式类图基本上是一致的,相信在你再次阅读 Jvaa I/O 包中的类时,你一定会发出 “哇” 的一声惊叹。


全文完!fighting

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