30天学Java第八天——设计模式

装饰器模式 Decorator Pattern

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许通过动态地添加功能来扩展对象的行为，而不需要修改原有的类。
这种模式通常用于增强对象的功能，与继承相比，使用装饰器可以避免类的爆炸增长，因为它允许在运行时动态添加功能，而不必创建多个子类。

1. 装饰器模式的组成部分

• 组件接口（Component）：定义一个接口，所有具体组件和装饰器都需要实现这个接口。
• 具体组件（Concrete Component）：实现了组件接口的基本对象，可以在其上添加新的行为。
• 装饰器（Decorator）：实现组件接口，并持有一个组件接口的引用。装饰器的职责是通过扩展组件的功能来增强或覆盖其行为。
• 具体装饰器（Concrete Decorator）：实现装饰器，提供新的行为或附加责任。

2. 使用场景

• 需要动态地追加对象的功能，而不需要修改其代码。
• 需要在不影响其他对象的情况下，为对象添加职责（功能）。
• 需要避免创建大规模的子类来实现对象的不同组合。

3. 例子

   1. 定义组件接口
      定义一个组件接口，用于描述我们要装饰的对象。

      // Coffee接口 
      public interface Coffee {
      	String getDescription();
      	double cost();
      }
      

   2. 创建具体组件
      接下来，实现一个具体组件，代表美式咖啡

      // 美式咖啡
      public class AmericanCoffee implements Coffee{
      	@Override  
          public String getDescription() {  
              return "美式咖啡";  
          }  
      
          @Override  
          public double cost() {  
              return 10; // 基础价格  
          }  
      }
      

   3. 创建装饰器抽象类
      创建一个装饰器抽象类，它实现了咖啡接口，并持有一个咖啡的引用

      public abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
      	// 持有一个具体组件的引用
      	protected Coffee decoratedCoffee;
          public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {  
              this.decoratedCoffee = coffee;  
          }  
      
          @Override  
          public String getDescription() {  
              return decoratedCoffee.getDescription();  
          }  
      }
      

   4. 创建具体装饰器
      实现具体的装饰器，给咖啡添加额外的功能：例如加奶，加糖等额外功能

      // 具体装饰器：牛奶  
      public class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {  
          public MilkDecorator(Coffee coffee) {  
              super(coffee);  
          }  
      
          @Override  
          public String getDescription() {  
              return decoratedCoffee.getDescription() + ", 加奶";  
          }  
      
          @Override  
          public double cost() {  
              return decoratedCoffee.cost() + 0.5; // 牛奶附加费用  
          }  
      }  
      
      // 具体装饰器：糖  
      public class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {  
          public SugarDecorator(Coffee coffee) {  
              super(coffee);  
          }  
      
          @Override  
          public String getDescription() {  
              return decoratedCoffee.getDescription() + ", 加糖";  
          }  
      
          @Override  
          public double cost() {  
              return decoratedCoffee.cost() + 0.2; // 糖的附加费用  
          }  
      }
      

   5. 使用装饰器
      在客户端代码中，你可以通过创建基本的咖啡对象，然后使用装饰器来增加功能：

      public class CoffeeShop {  
          public static void main(String[] args) {  
              // 创建一杯美式  
              Coffee coffee = new AmericanCoffee();  
              System.out.println(coffee.getDescription() + " ￥" + coffee.cost());  
      
              // 添加牛奶装饰  
              coffee = new MilkDecorator(coffee);  
              System.out.println(coffee.getDescription() + " ￥" + coffee.cost());  
      
              // 添加糖装饰  
              coffee = new SugarDecorator(coffee);  
              System.out.println(coffee.getDescription() + " ￥" + coffee.cost());  
          }  
      }
      

      结果就是

      美式咖啡 ￥10  
      美式咖啡, 加奶 ￥1.5  
      美式咖啡, 加奶, 加糖 ￥1.7  
      

这就是装饰器模型，它的优点如下

• 灵活性：可以在运行-时决定需要添加哪些装饰器，实现了对象的可扩展性。
• 透明性：客户端并不需要知道对象的装饰，只需与接口交互。
• 避免类爆炸：不需要为每一种组合功能创建新类，而是通过装饰器组合功能。

装饰器模式是一种结构型设计模式，它通过将额外的行为动态地附加到对象上，增强了对象的功能。它适用于需要扩展功能同时避免类的爆炸性增长的场景。在实际应用中，装饰器模式可以提供灵活的、可扩展的解决方案。