圖解Java設計模式之裝飾者模式

圖解Java設計模式之裝飾者模式星巴克咖啡訂單項目（咖啡館）方案 1 - 解決星巴克咖啡訂單項目方案1 - 解決星巴克咖啡訂單問題分析方案 2 - 解決星巴克咖啡訂單（好點）方案2 - 解決星巴克咖啡訂單問題分析裝飾者模式定義裝飾者模式原理裝飾者模式解決星巴克咖啡訂單裝飾者模式下的 ...

圖解Java設計模式之裝飾者模式

星巴克咖啡訂單項目（咖啡館）

1）咖啡種類/單品咖啡：Espresso（義大利濃咖啡）、ShortBlack、LongBlack（美式咖啡）、Decaf（無因咖啡）
2）調料：Milk、Soy（豆漿）、Chocolate
3）要求在擴展新的咖啡種類時，具有良好的擴展性、改動方便、維護方便
4）使用OO的來計算不同種類咖啡的費用：客戶可以點單品咖啡，也可以單品咖啡 + 調料組合。

方案 1 - 解決星巴克咖啡訂單項目

在這裡插入圖片描述

方案1 - 解決星巴克咖啡訂單問題分析

1）Drink是一個抽象類，表示飲料
2）des就是對咖啡的描述，比如咖啡的名字
3）cost（）方法就是計算費用，Drink類中做成一個抽象方法
4）Decaf就是單品咖啡，繼承Drink，並實現cost
5）Espress&&Milk就是單品咖啡 + 調料，這個組合很多
6）問題：這樣設計，會有很多類，當我們增加一個單品咖啡，或者一個新的調料，類的數量就會倍增，就會出現類爆炸。

方案 2 - 解決星巴克咖啡訂單（好點）

1）前面分析到方案1因為咖啡單品 + 調料組合會造成類的倍增，因此可以做改進，將調料內置到Drink類，這樣就不會造成類數量過多。從而提高項目的維護性。
2）說明：milk，soy，chocolate可以設計為Boolean，表示是否要添加相應的調料。
在這裡插入圖片描述

方案2 - 解決星巴克咖啡訂單問題分析

1）方案2可以控制類的數量，不至於造成很多的類
2）在增加或者刪除調料種類時，代碼的維護量很大
3）考慮到用戶可以添加多份調料時，可以將hasMilk返回一個對於int
4）考慮使用裝飾者模式

裝飾者模式定義

1）裝飾者模式：動態的將新功能附加到對象上。在對象功能擴展方面，它比繼承更有彈性，裝飾者模式也體現類開閉原則（ocp）。

裝飾者模式原理

1）裝飾者模式就像打包一個快遞
主體：比如：陶瓷、衣服（Component）//被裝飾者
包裝：比如：報紙填充、塑料泡沫、紙板、木板（Decorator裝飾者）
2）Component主體：比如類似前面的Drink
3）ConcreteComponent和Decorator
ConcreteComponent ：具體的主體，
比如前面的各個單品咖啡
4）Decorator ：裝飾者，比如各調料。
如圖的Component和ConcreteComponent之間，如果ConcreteComponent類很多，還可以設計一個緩存層，將共有的部分提取出來，抽象成一個類。
在這裡插入圖片描述

裝飾者模式解決星巴克咖啡訂單

在這裡插入圖片描述
說明：
1）Drink類就是前面說的抽象類，Component
2）ShortBlack就單品咖啡
3）Decorator是一個裝飾類，含有一個被裝飾的對象（Drink drink）
4）Decorator的cost方法進行一個費用的疊加計算，遞歸的計算價格

裝飾者模式下的訂單：2份巧克力 + 一份牛奶的LongBlack

在這裡插入圖片描述
說明：
1）Milk包含類LongBlack
2）一份Chocolate包含了（Milk + LongBlack）
3）一份Chocolate包含了（Chocolate + Milk + LongBlack）
4）這樣不管是什麼形式的單品咖啡 + 調料組合，通過遞歸方式可以方便的組合和維護。

裝飾者模式咖啡訂單項目應用實例

package com.example.demo.decorator;

public abstract class Drink {
	
	/**
	 * 描述
	 */
	public String des;

	private float price = 0.0f;
	
	/**
	 * 計算費用的抽象方法
	 * 子類去實現
	 * @return
	 */
	public abstract float cost();

	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;
	}
}
package com.example.demo.decorator;

public class Decorator extends Drink{
	
	private Drink obj;
	
	/**
	 * 組合的方式
	 * @param objDrink
	 */
	public Decorator(Drink objDrink) {
		this.obj = objDrink;
	}

	@Override
	public float cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// getPrice 自己價格
		return super.getPrice() + obj.cost();
	}
	
	@Override
	public String getDes() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// obj.getDes() 輸出被裝飾者的信息
		return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
	}

}
package com.example.demo.decorator;

/**
 * 具體的Decotator，這裡就是調味品
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class Chocolate extends Decorator{

	
	public Chocolate(Drink obj) {
		super(obj);
		setDes(" 巧克力 ");
		// 調位品的價格
		setPrice(3.0f);
	}
}
package com.example.demo.decorator;

public class Coffee extends Drink{

	@Override
	public float cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getPrice();
	}

}
package com.example.demo.decorator;

public class DeCof extends Coffee{

	public DeCof() {
		setDes(" 無因咖啡 ");
		setPrice(9.6f);
	}
}
package com.example.demo.decorator;

public class CoffeeBar {
	public static void main(String[] args) {
		// 裝飾者模式下的訂單 ：2份巧克力 + 一份牛奶的LongBlack
		// 1. 點一份 LongBlack
		Drink orderDrink = new LongBlack();
		System.out.println("費用 1 = " + orderDrink.cost());
		System.out.println("描述 = " + orderDrink.getDes());
		// 2. orderDrink 加一份牛奶
		orderDrink = new Milk(orderDrink);
		System.out.println("order 加一份牛奶 費用 = " + orderDrink.cost());
		System.out.println("order 加一份牛奶 描述 = " + orderDrink.getDes());
		// 3. orderDrink 加一份巧克力
		orderDrink = new Chocolate(orderDrink);
		System.out.println("order 加一份牛奶 加一份巧克力 費用 = " + orderDrink.cost());
		System.out.println("order 加一份牛奶 加一份巧克力 描述 = " + orderDrink.getDes());
		// 4. orderDrink 第二份巧克力
		orderDrink = new Chocolate(orderDrink);
		System.out.println("order 加一份牛奶 加2份巧克力 費用 = " + orderDrink.cost());
		System.out.println("order 加一份牛奶 加2份巧克力 描述 = " + orderDrink.getDes());
		System.out.println("=========================");
		Drink drink2 = new DeCof();
		System.out.println("drink2 無因咖啡 費用 = " + drink2.cost());
		System.out.println("drink2 無因咖啡 描述 = " + drink2.getDes());
		
		drink2 = new Milk(drink2);
		System.out.println("order2 無因咖啡 加入一份牛奶 費用 = " + drink2.cost());
		System.out.println("order2 無因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + drink2.getDes());
	}
}
package com.example.demo.decorator;

public class Espresso extends Coffee{
	
	public Espresso() {
		setDes(" 義大利咖啡 ");
		setPrice(6.6f);
	}

}
package com.example.demo.decorator;

public class LongBlack extends Coffee{

	public LongBlack() {
		setDes(" longBlack ");
		setPrice(5.0f);
	}
	
}
package com.example.demo.decorator;

public class Milk extends Decorator{

	public Milk(Drink obj) {
		super(obj);
		setDes(" 牛奶 ");
		setPrice(2.0f);
	}
	
}
package com.example.demo.decorator;

public class ShortBlack extends Coffee{

	public ShortBlack() {
		setDes(" shortBlack ");
		setPrice(8.0f);
	}
	
}
package com.example.demo.decorator;

public class Soy extends Decorator{

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

裝飾者模式在JDK應用的源碼分析

Java的IO結構，FilterInputStream就是一個裝飾者
在這裡插入圖片描述
說明：
（1）InputStream是抽象類，類似前面的Drink
（2）FileInputStream是InputStream子類，類似前面DeCaf，LongBlack
（3）FilterInputStream是InputStream子類：類似前面的Decorator裝飾者
（4）DataInputStream是FilterInputStream 子類，具體的裝飾者，類似前面的Milk，SOy等
（5）FIlterInputStream類有protected volatile InputStream in；即含被裝飾者
jdk的io體系中，就是使用的裝飾者模式
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