07 装饰者模式

1 星巴克咖啡订单项目

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。

2 传统解决方案

方案一：

classDiagram class Espresso{ cost() void } class ShortBlack{ cost() void } class LongBlack{ cost() void } class Decaf{ cost() void } class EspressoANDMilk{ cost() void } class EspressoANDSoy{ cost() void } class EspressoANDChocolate{ cost() void } class Drink{ <<interface>> discription getDescription() cost() } Espresso --|> Drink : 继承 ShortBlack --|> Drink : 继承 LongBlack --|> Drink : 继承 Decaf --|> Drink : 继承 EspressoANDMilk --|> Drink : 继承 EspressoANDSoy --|> Drink : 继承 EspressoANDChocolate --|> Drink : 继承

• Drink 是一个抽象类，表示饮料
• description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
• EspressANDMilk就是单品咖啡+词料，这个组合很多
  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

方案二：

classDiagram class Espresso{ cost() void } class ShortBlack{ cost() void } class LongBlack{ cost() void } class Decaf{ cost() void } class Drink{ <<interface>> discription milk soy chocolate getDescription() cost() hasMilk() setMilk() } Espresso --|> Drink : 继承 ShortBlack --|> Drink : 继承 LongBlack --|> Drink : 继承 Decaf --|> Drink : 继承

• 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

3 装饰者模式

​ 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。

4 装饰者模式原理

1. 装饰者模式就像打包一个快递

   主体（被装饰者）比如：陶瓷、衣服(Component)

   包装:比如:报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板(Decorator)

2. Component
   主体:比如类似前面的Drink

3. ConcreteComponent和 ConcreteComponent:具体的主体，比如前面的各个单品咖啡

4. 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，抽象成一个类。

   classDiagram class Component{ <<abstract>> methodA() methodB() } class Decorator{ component Component methodA() methodB() } class ConcreteDecorator{ methodA() methodB() } class ConcreteComponent{ methodA() methodB() } Decorator --|> Component : 继承 ConcreteComponent --|> Component : 继承 ConcreteDecorator --|> Decorator : 继承 Decorator o-- Component : 聚合

5 装饰者模式解决星巴克咖啡问题

classDiagram class Espresso{ cost() void } class ShortBlack{ cost() void } class LongBlack{ cost() void } class Decaf{ cost() void } class Drink{ <<interface>> discription getDescription() cost() } Espresso --|> Coffee : 继承 ShortBlack --|> Coffee : 继承 LongBlack --|> Coffee : 继承 Decaf --|> Coffee : 继承 Coffee --|> Drink : 继承 class Decorator{ Drink drink getDescription() cost() } class Milk{ getDescription() cost() } class Soy{ getDescription() cost() } class Chocolate{ getDescription() cost() } Decorator --|> Drink : 继承 Decorator *-- Drink : 组合 Milk --|> Decorator : 继承 Soy --|> Decorator : 继承 Chocolate --|> Decorator : 继承

• Drink类就是前面说的抽象类，component

• shortBlack就单品咖菲

• Decorator是一个装饰类，含有一个被装饰的对象(Drink drink)

• Decorator 的cost方法进行一个费用的累加计算，递归的计算价格

• Milk包含了LongBlack

• 一份Chocolate包含了(Milk+LongBlack)

• 一份Chocolate包含了(Chocolate+Milk+LongBlack)

• 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。

6 装饰者模式在JDK的应用

classDiagram class InputStream{ <<interface>> } FileInputStream ..|> InputStream : 实现 StringInputStream ..|> InputStream : 实现 ByteInputStream ..|> InputStream : 实现 FilterInputStream --|> InputStream : 继承 BufferInputStream --|> FilterInputStream : 继承 DataInputStream --|> FilterInputStream : 继承 LineNumberInputStream --|> FilterInputStream : 继承

DataInputStrcam dis = new DataInputStream(new FileInputStream("d:llabc.txt"));
System.out.println(dis.read));
dis.close();

• InputStream是抽象类,类似我们前面讲的 Drink
• FileInputStream是 InputStream子类，类似我们前面的 DeCaf, LongBlack
• FilterInputStream是InputStream子类:类似我们前面的Decorator修饰者
• DataInputStream是 FilterInputStream子类，具体的修饰者，类似前面的Milk, Soy等
• FilterInputStream类有protected volatile InputStream in;即含被装饰者
  分析得出在jdk的io体系中，就是使用装饰者模式