结构性模式之-装饰器模式

简介: 结构性模式之-装饰器模式

星巴克咖啡订单项目(咖啡馆)

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。

方案 1-解决星巴克咖啡订单项目

image.png

方案 1-解决星巴克咖啡订单问题分析

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

方案 2-解决星巴克咖啡订单(好点)

前面分析到方案 1 因为咖啡单品+调料组合会造成类的倍增,因此可以做改进,将调料内置到 Drink 类,这样就不会造成类数量过多。从而提高项目的维护性(如图)

说明: milk,soy,chocolate 可以设计为 Boolean,表示是否要添加相应的调料.

image.png

方案 2-解决星巴克咖啡订单问题分析

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)
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,请同学们注意体会。

装饰者模式原理

image.png

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。

装饰者模式解决星巴克咖啡订单

image.png

11.9 装饰者:2 份巧克力+一份牛奶的 LongBlack

装饰者包括被装饰者

image.png

11.10 装饰者模式咖啡订单项目应用实例

咖啡订单项目包结构

// 1.抽象类 component
public abstract class Drink {
    public String des; //描述
    private float price = 0.0f;

    // 计算费用的抽象方法 子类计算
    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;
    }
}
// 2.继承抽象类
public class Coffee extends Drink{
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice();
    }
}
// 3.单品咖啡
public class DeCaf extends Coffee {

  public DeCaf() {
    setDes(" 无因咖啡 ");
    setPrice(1.0f);
  }
}

// 3.单品咖啡
class Espresso extends Coffee {
  public Espresso() {
    setDes(" 意大利咖啡 ");
    setPrice(6.0f);
  }
}

public class LongBlank extends Coffee{
    public LongBlank(){
        setDes(" longBlank ");
        setPrice(5.0f);
    }
}

// 3.单品咖啡
public class ShortBlank extends Coffee{
    public ShortBlank(){
        setDes(" shortBlank");
        setPrice(4.0f);
    }
}
// 4.继承+组合
public class Decorator extends Drink {
    // 组合
    private Drink drink;

    public Decorator(Drink drink) {
        this.drink = drink;
    }

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

    @Override
    public String getDes() {
        //drink.getDes() 被装饰着的信息
        return super.getDes() + " " + super.getPrice() + " && " + drink.getDes();
    }
}
// 5.具体的Decorator
public class Chocolate extends Decorator {

    public Chocolate(Drink drink) {
        super(drink);
        setDes(" 巧克力 ");
        setPrice(3.0f);
    }
}

// 5.具体的Decorator
public class Milk extends Decorator {
    public Milk(Drink drink) {
        super(drink);
        setDes(" 牛奶 ");
        setPrice(2.0f);
    }
}

// 5.具体的Decorator
public class Soy extends Decorator {
    public Soy(Drink drink) {
        super(drink);
        setDes(" 豆浆 ");
        setPrice(1.5f);
    }
}
package java设计模式.Decorator;

public class CoffeBar {
    public static void main(String[] args) {
        Drink drink = new LongBlank();
        float price = drink.getPrice();
        System.out.println("费用1="+drink.cost());
        System.out.println("描述="+drink.getDesc());
        //2.加入一份牛奶
       drink = new Milk(drink);
        System.out.println("order加入一份牛奶费用2:" + drink.cost());
        System.out.println("order加入一份牛奶描述2:" + drink.getDesc());
        //3.加入一份巧克力
       drink=new Chocolate(drink);
        System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 费用3:" + drink.getPrice());
        System.out.println("order加入加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述3:" + drink.getDesc());
        //3.在加入一份巧克力
        drink= new Chocolate(drink);
        System.out.println("order 加入一份牛奶 加入2份巧克力 费用3:" + drink.cost());
        System.out.println("order加入加入一份牛奶 加入2份巧克力 描述3:" + drink.getDesc());
        System.out.println("=============================");
         Drink drink2= new DeCaf();
        System.out.println("order2无因咖啡 费用="+drink2.cost());
        System.out.println("order2无因咖啡 描述="+drink2.getDesc());
        drink2=new Milk(drink2);
        System.out.println("order2无因咖啡 加入一份牛奶费用="+drink2.cost());
        System.out.println("order2无因咖啡 加入一份牛奶描述="+drink2.getDesc());

    }
}


image.png

11.11 装饰者模式在 JDK 应用的源码分析

Java 的 IO 结构,FilterInputStream 就是一个装饰者

image.png

import java.io.DataInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

// 7.源码说明 :装饰者 模式源码解读
public class TestDecorator {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.InputStream是抽象类,类似我们前面讲的Drink
        // 2.FileInputStream 是 InputStream 的子类,类似我们前面的Decaf和LongBlank
        // 3.FilterInputStream 是 InputStream 的子类,类似我们前面的Decorator修饰者
        // 4.DataInputStream 是 FilterInputStream 的子类,具体的修饰者,类似我们前面的Milk,Soy等
        // 5.FilterInputStream有 protected volatile InputStream in 即包含被修饰者
        // 6.分析得出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();
    }
}
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