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设计模式 —— Decorator 模式

文章目录

    • 1 装饰者模式核心
    • 2 饮料加配料示例
      • 2.1 抽象组件（饮料）
      • 2.2 具体组件（Coffee）
      • 2.3 抽象装饰者（配料）
      • 2.4 具体装饰者类（Mocha）
      • 2.5 客户端代码
    • 3 JavaIO 示例
    • 4 UML 类图
    • 5 装饰者模式的特点
    • 6 装饰者模式的适用性
    • 参考

1 装饰者模式核心

  • 核心类：Component(组件类)、Decorator(装饰者类)
  • 具体组件：继承于抽象组件，实现特定的核心功能
  • 具体装饰者：继承于抽象装饰者，包装抽象组件，对抽象组件的核心功能（方法）做修饰
  • 关键：
    • 客户端不会感觉到装饰过的组件与未装饰过的组件之间的差异（运用了多态，其静态类型是抽象组件类）
    • 装饰者的目的在于装饰抽象组件的方法，而不是添加新的方法（功能），即使添加新的 public 方法，由于面向接口，只能使用父类中的方法，导致新添加的方法不起作用
    • 即装饰者模式改变的只是外表（通过不同的外表来装饰核心，例如QQ空间相同的内容，不同的展示风格），核心并没有改变

2 饮料加配料示例

  • 针对饮料有很多种，而配料也有很多种的情况
  • 如果使用配料直接继承饮料的话，那就会导致“类型爆炸”
  • 使用装饰者模式可以有效的避免创建太多的子类对象

2.1 抽象组件（饮料）

  • 饮料有它的描述，饮料的大小，和cost() 
public abstract class Beverage {
    protected String description = "Unknown Beverage";//需要被子类继承，所有不能定义为私有
    //因为所有的具体组件都返回的是 description，所以不需要设置为抽象类
    public String getDescription() {
        return description;
    }
    public abstract double cost();
    protected Size size;
}

2.2 具体组件（Coffee）

  • Coffee有固定的属性，且默认大小为中杯
  • 具体组件也可以通过工厂方法或其他创建者模式创建 
public class Coffee extends Beverage {
    public Coffee() {
        this.description = "coffee";
        this.size = Size.GRADNDE;//默认为中杯
    }
    public Coffee(Size size) {
        this.description = "coffee";
        this.size = size;
    }
    //根据不同的大小返回不同的值
    @Override
    public double cost() {
        if (size == Size.VENTI) {
            return 2.8;
        } else if (size == TALL){
            return 0.8;
        } else {
            return 1.8;
        }
    }
}

2.3 抽象装饰者（配料）

  • 抽象装饰者继承了抽象组件，且关联了一个抽象组件（相当于代理），真正调用的最终还是关联的抽象组件 
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {
    protected Beverage beverage;
    //因为饮料的价格只和饮料的种类和饮料的大小、配料的种类有关，不和配料的大小有关，所以这个Size属性应该是抽象组件的属性
    //protected Size size;//装饰者也可以有自己的属性，如果是公共的就可以提到抽象装饰者中，私有属性一般是用来更加不同的值，做不同的装饰吧
    //这里定义一个抽象方法是因为被配料装饰后，返回的描述是根据配料的类型来变化的，
    //所以必须使用方法来返回，且每个子类配料的方法内容都不一样，所以使用抽象方法，让子类实现
    //这里也说明了，为什么抽象组件中也有getDescription()方法，而不是直接通过属性调用返回，因为饮料被配料装饰后，返回描述时必须使用方法来方法，所以抽象组件类（所有类的父类）中必须有一个这样的接口，这样多态时子类才能拥有这个方法
    public abstract String getDescription();
}

2.4 具体装饰者类（Mocha）

  • 具体装饰者类需要重新 getDescription()、cost() 方法
  • 这里可以看出 getDescription()、cost() 方法都进行了递归操作 
public class Mocha extends CondimentDecorator {
    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }
    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.33;
    }
}

2.5 客户端代码 

@Test
    public void test() {
        Beverage beverage = new Coffee(Size.TALL);//创建一个具体组件
        beverage = new Milk(beverage);//用Milk装饰类包装它
        beverage = new Mocha(beverage);//用Mocha装饰类包装它
        System.out.println(beverage.getDescription());
        System.out.println(beverage.cost());
    }

3 JavaIO 示例

  • java.io 包大量运用了装饰者模式
  • 抽象组件： InputStream，大量的具体组件通过继承 InputStream 来实现相关功能
  • 抽象装饰者： FilterInputStream，我们可以通过继承它来实现自定义的装饰功能
  • 具体示例源码见 github 源码地址
    设计模式 —— Decorator 模式

4 UML 类图

  • 可以没有抽象装饰者，直接通过具体装饰者来继承、依赖抽象组件
  • 一般情况下都是有抽象组件的，不然达不到扩展的目的
    设计模式 —— Decorator 模式

5 装饰者模式的特点

  • 可以很容易的重复添加一个特性
  • 可以递归的嵌套多个装饰
  • 对客户透明，客户不知道某个具体组件有没有被装饰
  • 符合开发-闭合原则：通过新增具体组件和具体装饰者来达到扩展的目的

6 装饰者模式的适用性

  • 在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责
  • 当通过直接继承生成子类的数量太多时，用装饰者模式

参考

大话设计模式

Head First 设计模式

设计模式

github 源码地址

设计模式 装饰者模式
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