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装饰者设计模式装饰者模式介绍应用场景装饰者模式原理设计方案具体实现装饰者模式在JDK应用的源码分析

装饰者模式介绍

装饰器模式(Decorator Pattern)允许向一个现有的对象添加新的功能,同时又不改变其结构。这种类型的设计模式属于结构型模式,它是作为现有的类的一个包装。这种模式创建了一个装饰类,用来包装原有的类,并在保持类方法签名完整性的前提下,提供了额外的功能。

装饰者模式是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。

应用场景

星巴克咖啡订单项目(咖啡馆) :

1)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)

2)调料:Milk、 Soy(豆 浆)、Chocolate

3)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

4)使用00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。

说明:该场景类似于点奶茶,我点咖啡时,可以选择单点一份咖啡,也可以选择向咖啡中加入调料,如牛奶、豆浆等,在结账时需要计算咖啡的费用+调料的总费用

装饰者模式原理

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就以上面应用场景为例,单品咖啡是被装饰者,装饰者是牛奶豆浆等调料,这两者都继承一个抽象类(Drink),而在装饰者(调料)中,封装了这个抽象类(即将该抽象类写成了成员变量)。

设计方案

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装饰者模式下的订单:2份巧克力+1份牛奶的LongBlack

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说明:

  1. Milk包含了LongBlack
  2. 一份Chocolate 包含了(Milk+LongBlack)
  3. 一份Chocolate包 含了(Chocolate+Milk+LongBlack)
  4. 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。

具体实现

抽象类:

package com.syc.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();
	
}
           

抽象层:

package com.syc.decorator;

public class Coffee  extends Drink {

	@Override
	public float cost() {
		return super.getPrice();
	}
}
           

美式咖啡:

package com.syc.decorator;

public class LongBlack extends Coffee {

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

意大利咖啡:

package com.syc.decorator;

public class Espresso extends Coffee {
	
	public Espresso() {
		setDes("意大利咖啡 ");
		setPrice(6.0f);
	}
}
           

装饰器类:

package com.syc.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
		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();
	}
}
           

调料牛奶:

package com.atguigu.decorator;

public class Milk extends Decorator {

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

调料豆浆:

package com.atguigu.decorator;

public class Soy extends Decorator{

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

测试类:

package com.syc.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("费用1=" + 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());

		// 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("===========================");
		
		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());
	}
}

           

输出:

装饰者设计模式装饰者模式介绍应用场景装饰者模式原理设计方案具体实现装饰者模式在JDK应用的源码分析

装饰者模式在JDK应用的源码分析

在JDK的源码中,InputStream使用的就是装饰者模式,其中InputString是抽象类(如Drink类),FilterInputStream是装饰者(如上面的Decorator),DataInputStream是FilterInputStream的子类(如上面的Milk)

装饰者设计模式装饰者模式介绍应用场景装饰者模式原理设计方案具体实现装饰者模式在JDK应用的源码分析

测试类

装饰者设计模式装饰者模式介绍应用场景装饰者模式原理设计方案具体实现装饰者模式在JDK应用的源码分析

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