装饰者模式
2023年11月14日大约 7 分钟约 1312 字
咖啡订单问题
- 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。
解决方案1-较差的方案
图示
问题分析
- Drink 是一个抽象类，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，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。
- Espress && Milk 就是单品咖啡+调料， 这个组合很多。
- 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。
解决方案2-好点的方案
图示
问题分析
- 方案2可以控制类的数量，不至于造成很多的类。
- 在增加或者删除调料种类时，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。
- 考虑使用 装饰者 模式。
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)。
装饰者模式原理
装饰者模式就像打包一个快递。
主体：比如：陶瓷、衣服 (Component) // 被装饰者。 包装：比如：报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板(Decorator)。
Component 主体：比如类似前面的Drink
ConcreteComponent和Decorator 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。
在如图的Component与ConcreteComponent之间，如果ConcreteComponent类很多，还可以设计一个缓冲层，将共有的部分提取出来，抽象层一个类。
解决方案3-装饰者模式
图示
装饰者模式下的订单：2份巧克力+一份牛奶的LongBlack
- Milk包含了LongBlack。
- 一份Chocolate包含了(Milk+LongBlack)。
- 一份Chocolate包含了(Chocolate+Milk+LongBlack)。
- 这样不管是什么形式的单品咖啡+调料组合，通过递归方式可以方便的组合和维护。
代码实现
Drink类及其子类
package com.lzw.decorator;
public abstract class Drink {
public String des; // 描述
private float price = 0.0f;
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;
}
// 计算费用的抽象方法
// 子类来实现
public abstract float cost();
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.decorator;
public class Coffee extends Drink {
@Override
public float cost() {
return super.getPrice();
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.decorator;
public class Espresso extends Coffee {
public Espresso() {
setDes(" 意大利咖啡 ");
setPrice(6.0f);
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.decorator;
public class LongBlack extends Coffee {
public LongBlack() {
setDes(" longblack ");
setPrice(5.0f);
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.decorator;
public class ShortBlack extends Coffee {
public ShortBlack() {
setDes(" shortblack ");
setPrice(4.0f);
}
}Decorator类及其子类
package com.lzw.decorator;
public class Decorator extends Drink {
private Drink obj;
public Decorator(Drink obj) { // 组合
this.obj = obj;
}
@Override
public float cost() {
// getPrice 自己价格(调料价格) + 咖啡价格
return super.getPrice() + obj.cost();
}
@Override
public String getDes() {
// obj.getDes() 输出被装饰者的信息
return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.decorator;
//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
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.decorator;
public class Milk extends Decorator {
public Milk(Drink obj) {
super(obj);
setDes(" 牛奶 ");
setPrice(2.0f);
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
package com.lzw.decorator;
public class Soy extends Decorator {
public Soy(Drink obj) {
super(obj);
setDes(" 豆浆 ");
setPrice(1.5f);
}
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------CoffeeBar类
package com.lzw.decorator;
public class CoffeeBar {
public static void main(String[] args) {
// 装饰者模式下的订单：2份巧克力+一份牛奶的LongBlack
// 1. 点一份 LongBlack
Drink order = new LongBlack();
System.out.println("一份LongBlack=" + order.cost());
System.out.println("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());
// 4. order 再加入一份巧克力
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());
}
}运行结果
装饰者模式在JDK-IO的应用
package com.lzw.decorator;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
public class JDKIO {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 说明
// 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; 即含被装饰者
// 6. 分析得出在jdk 的io体系中，就是使用装饰者模式
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("d:\\abc.txt"));
System.out.println(dis.read());
dis.close();
}
}