装饰者模式

2023-09-17 00:48 由长名06 发表于 #后端开发

装饰者模式

咖啡案例引入

1.咖啡种类，有意大利咖啡(Espresso)，ShortBlack，美式咖啡(LongBlack)，无因咖啡(Decaf)。
2.调料，Milk，Soy(豆浆)，Chocolate(巧克力)。
3.要求再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。
4.客户可以点单品咖啡，也可以点单品 + 调料组合。

方案1类图

方案1类图分析

1.Drink是抽象类，表示饮料。
2.description是对咖啡的描述，如咖啡的名字。
3.cost()是计算费用，Drink类中定义为抽象的。
4.Decaf等就是单品咖啡，继承Drink，重写cost()。
5.Espresso && Milk就是单品咖啡 + 调料，这个组合很多。
6.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，类的数量就会暴增，会出现类爆炸。

方案2类图

类图分析

方案1会出现，咖啡单品 + 调料组合会造成类的倍增，因此可以做改进，将调料内置在Drink中，这样就不会出现类爆炸，提高项目的可维护性。说明milk,soy,chocolate可以设计为Boolean，表示是否要添加相应的调料。

1.方案2可以控制类数量，避免类爆炸情况。
2.但在增加和删除调料时，代码的维护量还是很大。
3.用户点多份调料的情况，可以返回一个int值，代表份数。
4.可以考虑使用装饰者模式。

基本介绍

1.装饰者模式(Decorator Pattern)，动态的将新功能附加到对象上。在对象扩展方面，比继承更有弹性，装饰者模式也提醒了开闭原则(ocp)。
2.这里提到的动态附加新功能到对象上，和ocp，在案例中有体现。

装饰者原理举例

1.装饰者模式就像打包一个快递。主体是衣服，陶瓷等，包装，比如塑料，泡沫，木板等。这样构成一个完整的快递。
2.主体，就是Drink(被装饰者)，包装就是Decorator(装饰者)。

装饰者模式实现案例类图

说明，类图中的Decorator应该是继承Drink，然后在Decorator中组合一个 Drink drink属性;

//饮品
public abstract class Drink {

    private String des;
    private float price;

    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;
    }

    public abstract float cost();
}
//咖啡父类
public class Coffee extends Drink {
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice();
    }
}
public class Decaf extends Coffee{
    public Decaf(){
        setDes(" 无因咖啡 ");
        setPrice(3.0f);
    }
}
public class Espresso extends Coffee{
    public Espresso(){
        setDes(" 意大利咖啡 ");
        setPrice(6.0f);
    }
}
public class LongBlack extends Coffee{
    public LongBlack(){
        setDes(" 美式咖啡 ");
        setPrice(5.0f);
    }
}
public class ShortBlack extends Coffee{
    public ShortBlack(){
        setDes(" 黑咖啡 ");
        setPrice(5.0f);
    }
}
/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 * 修饰者 是调料的父类
 */
public class Decorator extends Drink{

    private Drink drink;//组合一个drink

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

    @Override
    public float cost() {
        //super.getPrice()代表小料的价格 drink.cost()代表饮料的价格
        return super.getPrice() + drink.cost();
    }

    @Override
    public String getDes() {
        //重写描述方法
        return super.getDes() + getPrice() + " && " + drink.getDes();
    }
}
public class Milk extends Decorator{
    public Milk(Drink drink){
        super(drink);
        setDes(" 牛奶 ");
        setPrice(2.0f);
    }
}
public class Soy extends Decorator{
    public Soy(Drink drink){
        super(drink);
        setDes(" 豆浆 ");
        setPrice(3.0f);
    }
}
public class Chocolate extends Decorator{
    public Chocolate(Drink drink){
        super(drink);
        setDes(" 巧克力 ");
        setPrice(3.0f);
    }
}
//测试
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //下订单，买2份巧克力 + 1份牛奶的LongBlack咖啡
        //1.买一份LongBlack咖啡
        //咖啡要用Drink接收，不能使用自己的咖啡类型
        //因为被小料修饰过的咖啡的类型是对应的小料类型
        //如果用自己的咖啡类型，就不能完成 修饰过的咖啡 赋给原有的咖啡了
        Drink longBlack = new LongBlack();
        System.out.println("LongBlack咖啡价格 " + longBlack.cost());
        System.out.println("LongBlack咖啡描述 " + longBlack.getDes());

        //2.给LongBlack咖啡，加一个牛奶小料
        longBlack = new Milk(longBlack);
        System.out.println("加一个牛奶小料的LongBlack咖啡价格 " + longBlack.cost());
        System.out.println("加一个牛奶小料的LongBlack咖啡描述 " + longBlack.getDes());

        //3.给LongBlack咖啡，加一个巧克力小料
        longBlack = new Chocolate(longBlack);
        System.out.println("加一个牛奶小料 加一个巧克力小料的LongBlack咖啡价格 " + longBlack.cost());
        System.out.println("加一个牛奶小料 加一个巧克力小料的LongBlack咖啡描述 " + longBlack.getDes());

        //4.给LongBlack咖啡，加两个巧克力小料
        longBlack = new Chocolate(longBlack);
        System.out.println("加一个牛奶小料 加两个巧克力小料的LongBlack咖啡价格 " + longBlack.cost());
        System.out.println("加一个牛奶小料 加两个巧克力小料的LongBlack咖啡描述 " + longBlack.getDes());

        System.out.println("==============");

        Drink decaf = new Decaf();
        System.out.println(decaf.cost());
        System.out.println(decaf.getDes());

        decaf = new Soy(decaf);
        System.out.println("加一个豆浆小料的LongBlack咖啡价格 " + decaf.cost());
        System.out.println("加一个豆浆小料的LongBlack咖啡描述 " + decaf.getDes());
    }
}

装饰者模式在JDK应用分析

import java.io.DataInputStream;
import java.io.FileInputStream;

/**
 * @author 长名06
 * @version 1.0
 */
public class AnalysisDecoratorIO {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //JDK源码中就使用到了装饰者模式
        //1.InputStream是抽象类,类似我们前面讲的Drink
        //2.FileInputStream是InputStream子类，类似我们前面的 DeCaf, LongBlack
        //3. FilterInputStream是InputStream子类:类似我们前面的Decorator修饰者
        //4. DataInputStream是 FilterInputStream子类，具体的修饰者，类似前面的Milk, Soy 等
        // 5.FilterInputStream类有 protected volatile InputStream in属性 ;即含被装饰者
        //6.分析得出在jdk 的io体系中，就是使用的装饰者模式
        DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("d:\\abc.txt"));
    }
}

只是为了记录自己的学习历程，且本人水平有限，不对之处，请指正。