Java 设计模式之装饰者模式

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-09-27 17:22 111阅读 0赞

## Java 设计模式之装饰者模式 ##

在软件开发中，装饰者模式是一种结构性设计模式。它允许我们动态地将行为添加到对象中，而无需通过继承来实现。这种模式属于结构型模式，因为它提供了一种将对象组合成更大的结构的方法。

在本文中，我们将介绍装饰者模式的基本原理，并通过一个简单的案例来演示如何使用装饰者模式。

### 装饰者模式基本原理 ###

装饰者模式提供了一种动态地将行为添加到对象中的方法。该模式通过将对象包装在装饰器对象中来实现。装饰器对象包含一个指向被装饰对象的引用，并且与被装饰对象具有相同的接口。

在装饰者模式中，我们首先定义一个抽象类或接口来表示被装饰对象的公共接口。然后，我们定义具体的被装饰对象类和装饰器类。装饰器类包含一个指向被装饰对象的引用，并实现被装饰对象的公共接口。在实现装饰器类的方法时，我们可以在方法中调用被装饰对象的方法，同时添加额外的行为。

### 装饰者模式案例 ###

假设我们正在开发一个咖啡店应用程序，我们需要为咖啡添加额外的调料，如牛奶、糖浆和巧克力。我们可以使用装饰者模式来动态地添加这些调料，如下所示：

首先，我们创建一个名为 Beverage 的抽象类，它表示咖啡的公共接口：

public abstract class Beverage {
        
        protected String description = "Unknown Beverage";
    
        public String getDescription() {
        
            return description;
        }
    
        public abstract double cost();
    }

然后，我们创建具体的咖啡类，如 Espresso、HouseBlend 和 DarkRoast：

public class Espresso extends Beverage {
        
        public Espresso() {
        
            description = "Espresso";
        }
    
        public double cost() {
        
            return 1.99;
        }
    }
    
    public class HouseBlend extends Beverage {
        
        public HouseBlend() {
        
            description = "House Blend Coffee";
        }
    
        public double cost() {
        
            return .89;
        }
    }
    
    public class DarkRoast extends Beverage {
        
        public DarkRoast() {
        
            description = "Dark Roast Coffee";
        }
    
        public double cost() {
        
            return .99;
        }
    }

接下来，我们创建一个装饰器类 CondimentDecorator，它也是 Beverage 的子类，用于装饰咖啡对象

public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {
        
        public abstract String getDescription();
    }

装饰器类中，我们包含一个指向被装饰对象的引用，并实现 Beverage 的公共接口。在 CondimentDecorator 中，我们还定义了一个抽象方法 getDescription()，用于获取装饰器的描述信息。

接下来，我们创建具体的装饰器类，如 Milk、Soy 和 Mocha：

public class Milk extends CondimentDecorator {
        
        Beverage beverage;
    
        public Milk(Beverage beverage) {
        
            this.beverage = beverage;
        }
    
        public String getDescription() {
        
            return beverage.getDescription() + ", Milk";
        }
    
        public double cost() {
        
            return .10 + beverage.cost();
        }
    }
    
    public class Soy extends CondimentDecorator {
        
        Beverage beverage;
    
        public Soy(Beverage beverage) {
        
            this.beverage = beverage;
        }
    
        public String getDescription() {
        
            return beverage.getDescription() + ", Soy";
        }
    
        public double cost() {
        
            return .15 + beverage.cost();
        }
    }
    
    public class Mocha extends CondimentDecorator {
        
        Beverage beverage;
    
        public Mocha(Beverage beverage) {
        
            this.beverage = beverage;
        }
    
        public String getDescription() {
        
            return beverage.getDescription() + ", Mocha";
        }
    
        public double cost() {
        
            return .20 + beverage.cost();
        }
    }

在这些具体的装饰器类中，我们包含一个指向被装饰对象的引用，并实现 Beverage 的公共接口。在实现 getDescription() 方法时，我们在被装饰对象的描述信息后面添加装饰器的描述信息。在实现 cost() 方法时，我们在被装饰对象的价格上添加装饰器的价格。

现在，我们可以创建不同类型的咖啡，并动态地添加调料。例如，我们可以创建一个 Espresso 对象，并添加 Milk 和 Mocha 调料，如下所示：

Beverage espresso = new Espresso();
    espresso = new Milk(espresso);
    espresso = new Mocha(espresso);
    
    System.out.println(espresso.getDescription() + " $" + espresso.cost());

在这个示例中，我们首先创建一个 Espresso 对象，然后将其传递给 Milk 装饰器，并将结果传递给 Mocha 装饰器。最后，我们输出带有调料的咖啡的描述信息和价格。

通过使用装饰者模式，我们可以动态地添加行为到对象中，而无需通过继承来实现。在这个案例中，我们可以动态地为咖啡添加调料，而无需创建多个具体的咖啡类。这提高了代码的可维护性和可扩展性。

### 总结 ###

装饰者模式是一种常用的结构性设计模式，它允许我们动态地将行为添加到对象中，而无需通过继承来实现。在本文中，我们介绍了装饰者模式的基本原理，并通过一个简单的案例来演示如何使用装饰者模式。通过将对象包装在装饰器对象中，装饰器对象包含一个指向被装饰对象的引用，并实现被装饰对象的公共接口。在实现装饰器类的方法时，我们可以在方法中调用被装饰对象的方法，同时添加额外的行为。在案例中，我们使用装饰者模式为咖啡添加额外的调料，动态地改变咖啡的行为，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。