9.装饰着模式

1.星巴克咖啡订单项目

  • 咖啡种类/单品咖啡:Espresso(意大利浓咖啡)、 ShortBlack、 LongBlack(美式咖啡)、 Decaf(无因咖啡)
  • 调料: Milk、 Soy(豆浆)、 Chocolate
  • 要求在扩展新的咖啡种类时,具有良好的扩展性、改动方便、维护方便
  • 使用OO的来计算不同种类咖啡的费用:客户可以点单品咖啡,也可以单品咖啡 + 调料组合

方案1:解决星巴克咖啡订单问题分析

  • Drink 是一个抽象父类,表示饮料
  • des 就是对咖啡的描述,比如咖啡的名字
  • cost() 方法就是计算费用, 在 Drink 类中做成一个抽象方法
  • Decaf 就是单品咖啡, 继承 Drink,并实现 cost() 方法
  • 问题:这样设计,会有很多类,当我们增加一个单品咖啡,或者一个新的调料,类的数量就会倍增,就会出现类爆炸
    在这里插入图片描述

方案2:解决星巴克咖啡订单

前面分析到方案 1 中,因为咖啡单品 + 调料组合会造成类的倍增,因此可以做改进,将调料内置到 Drink 类,这样就不会造成类数量过多。从而提高项目的维护性(如图)

说明:milk、soy、chocolate 可以设计为Boolean,表示是否要添加相应的调料
在这里插入图片描述方案 2 优缺点分析

  • 方案 2 可以控制类的数量,不至于造成很多的类
  • 在增加或者删除调味品种类时,代码的维护量很大
  • 考虑到用户可以添加多份调料时,可以将 hasMilk() 返回一个对应 int 整形值
  • 考虑使用装饰者模式

2.装饰者模式定义

  • 装饰者模式:动态的将新功能附加到对象上。在对象功能扩展方面,它比继承更有弹性,装饰者模式也体现了开闭原则(ocp)

  • 这里提到的动态的将新功能附加到对象和ocp原则,在后面的应用实例上会以代码的形式体现

    装饰者模式(Decorator)原理

  • 装饰者模式就像打包一个快递

    • 主体: 比如陶瓷、衣服 ,即 Component,被装饰者
    • 包装:比如报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板,即 Decorator,装饰者
  • Component 主体类:比如类似前面的 Drink

  • ConcreteComponent:具体的主体,比如前面的各个单品咖啡

  • Decorator:装饰者,比如各调料,装饰者里面聚合了一个 Component 的具体实现类

  • 在如图的Component与ConcreteComponent之间,如果实现类 ConcreteComponent 有很多,还可以设计一个缓冲层,将共有的部分提取出来,抽象出一个缓冲层

在这里插入图片描述

3.装饰者模式解决咖啡订单

  • Drink类就是前面说的抽象类,即 Component 主体类
  • 由于单品咖啡种类较多,设计Coffee 抽象类作为缓冲层,Coffee 抽象层的实现类就是被装饰类,比如 ShortBlack、Decaf 等就是单品咖啡
  • Decorator 是一个装饰类,继承了 Drink 类,并且聚合了一个被装饰的对象(Drink obj),Decorator 的 cost() 方法进行一个费用的叠加计算
  • 各种调味品,比如 Chocolate、Milk、Soy 等,继承 Decorator 装饰类,聚合(装饰)了一个被装饰者
    在这里插入图片描述

Drink:即 Component 主体类,其中定了义一个抽象方法 cost(),用于计算订单费用


/**
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-08 14:11
 */
public abstract class Drink {
    
    

    public String des; // 描述
    private float price = 0.0f; // 价格

    // 计算费用的抽象方法,由子类来实现
    public abstract float cost();

    public String getDes() {
    
    
        return des;
    }

    public void setDes(String des) {
    
    
        this.des = des;
    }

    public float getPrice() {
    
    
        return price;
    }

    public void setPrice(float price) {
    
    
        this.price = price;
    }

}

Coffee:被装饰者的抽象父类,因为具体的单品咖啡品种太多,所以我们将 Coffee 抽象类作为缓冲层

/**
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-08 14:12
 */
public class Coffee  extends Drink{
    
    
    @Override
    public float cost() {
    
    
        return super.getPrice();
    }
}

Espresso、LongBlack、ShortBlack、DeCaf:被装饰者的具体实现类

/**
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-08 14:13
 */
public class Espresso extends Coffee {
    
    
    public Espresso() {
    
    
        setDes(" 意大利咖啡 ");
        setPrice(6.0f);
    }
}

 class LongBlack extends Coffee {
    
    
    public LongBlack() {
    
    
        setDes(" longblack ");
        setPrice(5.0f);
    }
}

 class ShortBlack extends Coffee {
    
    
    public ShortBlack() {
    
    
        setDes(" shortblack ");
        setPrice(4.0f);
    }
}

 class DeCaf extends Coffee {
    
    
    public DeCaf() {
    
    
        setDes(" 无因咖啡 ");
        setPrice(1.0f);
    }
}

Decorator:装饰者的抽象父类,该类实现了 Drink 接口,同时 Decorator 中聚合了一个 Drink 的具体实现类的对象,cost() 方法用于计算【装饰者(调味品) + 被装饰者(咖啡)】的费用

// 装饰者
public class Decorator extends Drink {
    
    

    private Drink obj; // 聚合一个单品咖啡(被装饰者)

    public Decorator(Drink obj) {
    
    
        this.obj = obj;
    }

    @Override
    public float cost() {
    
    
        // super.getPrice:调味品(装饰者)的价格
        // obj.cost():单品咖啡(被装饰者)的价格
        return super.getPrice() + obj.cost();
    }

    @Override
    public String getDes() {
    
    
        // des:调味品(装饰者)的描述信息
        // getPrice():调味品(装饰者)的价格
        // obj.getDes():单品咖啡(被装饰者)的信息
        return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
    }

}

Chocolate、Milk、Soy:装饰者的具体实现类

/**
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-08 14:14
 */
//具体的Decorator, 这里就是调味品
public class Chocolate extends Decorator {
    
    
    public Chocolate(Drink obj) {
    
    
        super(obj);
        setDes(" 巧克力 ");
        setPrice(3.0f); // 调味品 的价格
    }
}

 class Milk extends Decorator {
    
    
    public Milk(Drink obj) {
    
    
        super(obj);
        setDes(" 牛奶 ");
        setPrice(2.0f);
    }
}

 class Soy extends Decorator {
    
    
    public Soy(Drink obj) {
    
    
        super(obj);
        setDes(" 豆浆  ");
        setPrice(1.5f);
    }
}

CoffeeBar:客户端,发出咖啡订单请求

/**  装饰者设计模式
 * @author compass
 * @version 1.0
 * @date 2021-07-08 14:14
 */
public class CoffeeBar {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 装饰者模式下的订单:2份巧克力+一份牛奶+LongBlack

        // 1. 点一份 LongBlack
        Drink order = new LongBlack();
        System.out.println("LongBlack的费用=" + order.cost());
        System.out.println("LongBlack的描述=" + order.getDes());

        // 2. order 加入一份牛奶
        order = new Milk(order);
        System.out.println("order 加入一份牛奶 费用 =" + order.cost());
        System.out.println("order 加入一份牛奶 描述 = " + order.getDes());

        // 3. order 加入一份巧克力
        order = new Chocolate(order);
        System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力  费用 =" + order.cost());
        System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 = " + order.getDes());

        // 3. order 加入一份巧克力
        order = new Chocolate(order);
        System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力   费用 =" + order.cost());
        System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述 = " + order.getDes());
        System.out.println("===========================");

        // 牛奶+无卡咖啡
        Drink order2 = new DeCaf();
        System.out.println("order2 无因咖啡  费用 =" + order2.cost());
        System.out.println("order2 无因咖啡 描述 = " + order2.getDes());

        order2 = new Milk(order2);
        System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶  费用 =" + order2.cost());
        System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + order2.getDes());

    }

}

使用装饰者模式,程序的扩展性特别强,比如我们想添加一个新的单品咖啡种类:DefCafe,我们只需让此类继承 Coffee 抽象父类即可,其他部分的代码无须作任何修改

4.JDK IO流使用的装饰者设计模式

  1. InputStream 是(被)装饰者的抽象父类,类似我们前面讲的 Drink
    2.FileInputStreamInputStream 子类,为具体的被装饰者,类似我们前面的 DeCaf,LongBlack
  2. FilterInputStreamInputStream子类,为装饰者的抽象父类,类似我们前面 的 Decorator装饰者
  3. DataInputStreamFilterInputStream子类,为具体的装饰者,类似前面的 Milk,Soy 等
  4. FilterInputStream类中有protected volatile InputStream in;代码,即其中含有被装饰者
  5. 分析得出在jdk 的io体系中,就是使用装饰者模式
    在这里插入图片描述

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转载自blog.csdn.net/m0_46188681/article/details/118574475
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