Java装饰者模式的深入了解

猪小侠源码 Java教程

2023-01-21 0 5,037

一、装饰模式的定义和特点

在软件开发过程中，有时想用一些现存的组件。这些组件可能只是完成了一些核心功能。但在不改变其结构的情况下，可以动态地扩展其功能。所有这些都可以釆用装饰器模式来实现。

就像我们做菜，需要用到调料，菜，刀，火等一系列抽象的组件来最终完成一道菜。

装饰模式的定义：

指在不改变现有对象结构的情况下，动态地给该对象增加一些职责（即增加其额外功能）的模式，它属于对象结构型模式。就增加功能来说，装饰模式比生成子类更加灵活。

特点：

装饰器是继承的有力补充，比继承灵活，在不改变原有对象的情况下，动态的给一个对象扩展功能，即插即用
通过使用不用装饰类及这些装饰类的排列组合，可以实现不同效果
装饰器模式完全遵守开闭原则

缺点

装饰器模式会增加许多子类，过度使用会增加程序得复杂性。

二、装饰模式的结构

装饰模式的结构一般包含以下几个角色

1. 抽象构件（Component）角色：定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。
2. 具体构件（ConcreteComponent）角色：实现抽象构件，通过装饰角色为其添加一些职责。
3. 抽象装饰（Decorator）角色：继承抽象构件，并包含具体构件的实例，可以通过其子类扩展具体构件的功能。
4. 具体装饰（ConcreteDecorator）角色：实现抽象装饰的相关方法，并给具体构件对象添加附加的责任。

图示

三、咖啡点单案例 演示

有一个需求，点一杯咖啡需要咖啡，材料等等，这个案例就很适合装饰模式，类似于穿衣，点餐，买包子，等等，我们怎么把他设计成装饰模式呢？

看类图

这个结构就是我已经设计好的一个装饰模式的类图，idea自动生成的，这里的Drink就是我们上面说的抽象构建角色，装饰者是Decorator，他是一个抽象装饰，下面他的子类就是具体的装饰者，那么具体构建中间我们提供了一个中间构建，提供了coffee的一些共性，可以放在这里，用的时候直接继承，他的下面就是相应的具体构件，具体被装饰者角色，装饰者与被装饰者共同继承自component抽象构件，需要用到装饰的就是我们点一杯咖啡，用装饰去包裹即可，层层包裹，案例如下：

比如我要点一份加糖加奶的拿铁咖啡

代码实例：

component抽象构件角色：

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Drink
 * @date 2021/12/28 10:28
 * @Description 饮料构件类抽象component
 */
public abstract class Drink {
    private String description;
    private float price = 0.0f;
 
    public String getDescription() {
        return description;
    }
 
    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }
 
    public float getPrice() {
        return price;
    }
 
    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
    }
 
    /**
     * @Date  2021/12/28 10:30
     * @Param
     * @Return float
     * @MetodName cost
     * @Author wang
     * @Description 计算花费，订单价格
     */
    public abstract float cost();
}

装饰者类：

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Decorator
 * @date 2021/12/28 10:40
 * @Description 装饰者定义类，配料
 */
public class Decorator extends Drink {
 
    private Drink drink;
 
    /**
     * @param drink
     * @Date 2021/12/28 10:42
     * @Param
     * @Return null
     * @MetodName Decorator
     * @Author wang
     * @Description 传入一个被装饰者，由装饰者进行装饰
     */
    public Decorator(Drink drink) {
        this.drink = drink;
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:43
     * @Param
     * @Return float
     * @MetodName cost
     * @Author wang
     * @Description 装饰者的价格加上被装饰者的价格
     */
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice() + drink.cost();
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:44
     * @Param
     * @Return String
     * @MetodName getDescription
     * @Author wang
     * @Description 输出订单信息，包含装饰者，装饰者的价格，以及被装饰者的信息
     */
    @Override
    public String getDescription() {
        return drink.getDescription() + "\\n加入的材料：" + super.getDescription()
                + "\\t材料价格：" + super.getPrice() ;
    }
}

装饰者类：

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Decorator
 * @date 2021/12/28 10:40
 * @Description 装饰者定义类，配料
 */
public class Decorator extends Drink {
 
    private Drink drink;
 
    /**
     * @param drink
     * @Date 2021/12/28 10:42
     * @Param
     * @Return null
     * @MetodName Decorator
     * @Author wang
     * @Description 传入一个被装饰者，由装饰者进行装饰
     */
    public Decorator(Drink drink) {
        this.drink = drink;
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:43
     * @Param
     * @Return float
     * @MetodName cost
     * @Author wang
     * @Description 装饰者的价格加上被装饰者的价格
     */
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice() + drink.cost();
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:44
     * @Param
     * @Return String
     * @MetodName getDescription
     * @Author wang
     * @Description 输出订单信息，包含装饰者，装饰者的价格，以及被装饰者的信息
     */
    @Override
    public String getDescription() {
        return drink.getDescription() + "\\n加入的材料：" + super.getDescription()
                + "\\t材料价格：" + super.getPrice() ;
    }
}

具体构件类：拿铁

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className latte
 * @date 2021/12/28 10:32
 * @Description 拿铁咖啡实类，被装饰者
 */
public class Latte extends Coffee{
    public Latte() {
        setDescription("拿铁咖啡");
        setPrice(15.0f);
    }
}

具体构件类：摩卡

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Mocha
 * @date 2021/12/28 10:36
 * @Description 摩卡咖啡实类，被装饰者
 */
public class Mocha extends Coffee {
    public Mocha() {
        setDescription("摩卡咖啡");
        setPrice(12.2f);
    }
}

其他同上，不过多展示

具体装饰类：牛奶

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Milk
 * @date 2021/12/28 10:47
 * @Description 牛奶调味品，具体装饰者
 */
public class Milk extends Decorator{
 
    /**
     * @param drink
     * @Date 2021/12/28 10:42
     * @Param
     * @Return null
     * @MetodName Decorator
     * @Author wang
     * @Description 传入一个被装饰者，由装饰者进行装饰
     */
    public Milk(Drink drink) {
        super(drink);
        setDescription("牛奶");
        setPrice(1.0f);
    }
}

具体装饰：糖

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className sugar
 * @date 2021/12/28 10:50
 * @Description 糖，装饰者
 */
public class Sugar extends Decorator{
    /**
     * @param drink
     * @Date 2021/12/28 10:42
     * @Param
     * @Return null
     * @MetodName Decorator
     * @Author wang
     * @Description 传入一个被装饰者，由装饰者进行装饰
     */
    public Sugar(Drink drink) {
        super(drink);
        setDescription("糖");
        setPrice(0.5f);
    }
}

订单测试代码：

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className OrderTest
 * @date 2021/12/28 10:51
 * @Description 前台订单类
 */
public class OrderTest {
    public static void main(String[] args) {
        //点一份加糖加奶的拿铁咖啡
 
        System.out.println("+++++++没加任何东西+++++++");
        Drink latte = new Latte();
        System.out.println("当前总价：" + latte.cost());
        System.out.println("coffee:" +latte.getDescription());
        //加糖
        System.out.println("+++++++加糖后+++++++");
        latte = new Sugar(latte);
        System.out.println("当前总价：" + latte.cost());
        System.out.println("coffee:" + latte.getDescription());
 
        System.out.println("+++++++加奶后+++++++");
        latte = new Milk(latte);
        System.out.println("当前总价：" + latte.cost());
        System.out.println("coffee:" +latte.getDescription());
    }
}
/**
 * +++++++没加任何东西+++++++
 * 当前总价：15.0
 * coffee:拿铁咖啡
 * +++++++加糖后+++++++
 * 当前总价：15.5
 * coffee:拿铁咖啡
 * 加入的材料：糖	材料价格：0.5
 * +++++++加奶后+++++++
 * 当前总价：16.5
 * coffee:拿铁咖啡
 * 加入的材料：糖	材料价格：0.5
 * 加入的材料：牛奶	材料价格：1.0
 *
 * Process finished with exit code 0
 */

综上，如果我们需要新的咖啡种类或者是新的调料，只需要新增类去继承coffee或者decorator类即可。

四、总结

装饰模式是为已有的功能动态的添加更多功能的一种方式，当系统需要新功能的时候，向旧的类中添加新的代码，这些新加的代码通常装饰了原有类的核心职责或主要行为。

优点：

把类中装饰功能从类中移除，这样可以简化原来的类，

有效的把类的核心职责和装饰功能分开了，而且可以去除相关类中的重复装饰逻辑

可代替继承。

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注的更多内容!

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