Java裝飾者模式的深入瞭解

一、裝飾模式的定義和特點

在軟件開發過程中,有時想用一些現存的組件。這些組件可能隻是完成瞭一些核心功能。但在不改變其結構的情況下,可以動態地擴展其功能。所有這些都可以釆用裝飾器模式來實現。

就像我們做菜,需要用到調料,菜,刀,火等一系列抽象的組件來最終完成一道菜。

裝飾模式的定義:

指在不改變現有對象結構的情況下,動態地給該對象增加一些職責(即增加其額外功能)的模式,它屬於對象結構型模式。就增加功能來說,裝飾模式比生成子類更加靈活。

特點:

裝飾器是繼承的有力補充,比繼承靈活,在不改變原有對象的情況下,動態的給一個對象擴展功能,即插即用
通過使用不用裝飾類及這些裝飾類的排列組合,可以實現不同效果
 裝飾器模式完全遵守開閉原則

缺點

 裝飾器模式會增加許多子類,過度使用會增加程序得復雜性。

二、裝飾模式的結構

裝飾模式的結構一般包含以下幾個角色

1. 抽象構件(Component)角色:定義一個抽象接口以規范準備接收附加責任的對象。
2. 具體構件(ConcreteComponent)角色:實現抽象構件,通過裝飾角色為其添加一些職責。
3. 抽象裝飾(Decorator)角色:繼承抽象構件,並包含具體構件的實例,可以通過其子類擴展具體構件的功能。
4. 具體裝飾(ConcreteDecorator)角色:實現抽象裝飾的相關方法,並給具體構件對象添加附加的責任。

圖示

三、咖啡點單案例演示

有一個需求,點一杯咖啡需要咖啡,材料等等,這個案例就很適合裝飾模式,類似於穿衣,點餐,買包子,等等,我們怎麼把他設計成裝飾模式呢?

看類圖

這個結構就是我已經設計好的一個裝飾模式的類圖,idea自動生成的,這裡的Drink就是我們上面說的抽象構建角色,裝飾者是Decorator,他是一個抽象裝飾,下面他的子類就是具體的裝飾者,那麼具體構建中間我們提供瞭一個中間構建,提供瞭coffee的一些共性,可以放在這裡,用的時候直接繼承,他的下面就是相應的具體構件,具體被裝飾者角色,裝飾者與被裝飾者共同繼承自component抽象構件,需要用到裝飾的就是我們點一杯咖啡,用裝飾去包裹即可,層層包裹,案例如下:

比如我要點一份加糖加奶的拿鐵咖啡

代碼實例:

component抽象構件角色:

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Drink
 * @date 2021/12/28 10:28
 * @Description 飲料構件類抽象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 計算花費,訂單價格
     */
    public abstract float cost();
}

裝飾者類:

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Decorator
 * @date 2021/12/28 10:40
 * @Description 裝飾者定義類,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 傳入一個被裝飾者,由裝飾者進行裝飾
     */
    public Decorator(Drink drink) {
        this.drink = drink;
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:43
     * @Param
     * @Return float
     * @MetodName cost
     * @Author wang
     * @Description 裝飾者的價格加上被裝飾者的價格
     */
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice() + drink.cost();
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:44
     * @Param
     * @Return String
     * @MetodName getDescription
     * @Author wang
     * @Description 輸出訂單信息,包含裝飾者,裝飾者的價格,以及被裝飾者的信息
     */
    @Override
    public String getDescription() {
        return drink.getDescription() + "\n加入的材料:" + super.getDescription()
                + "\t材料價格:" + super.getPrice() ;
    }
}

裝飾者類:

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Decorator
 * @date 2021/12/28 10:40
 * @Description 裝飾者定義類,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 傳入一個被裝飾者,由裝飾者進行裝飾
     */
    public Decorator(Drink drink) {
        this.drink = drink;
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:43
     * @Param
     * @Return float
     * @MetodName cost
     * @Author wang
     * @Description 裝飾者的價格加上被裝飾者的價格
     */
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice() + drink.cost();
    }
 
    /**
     * @Date 2021/12/28 10:44
     * @Param
     * @Return String
     * @MetodName getDescription
     * @Author wang
     * @Description 輸出訂單信息,包含裝飾者,裝飾者的價格,以及被裝飾者的信息
     */
    @Override
    public String getDescription() {
        return drink.getDescription() + "\n加入的材料:" + super.getDescription()
                + "\t材料價格:" + super.getPrice() ;
    }
}

具體構件類:拿鐵

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className latte
 * @date 2021/12/28 10:32
 * @Description 拿鐵咖啡實類,被裝飾者
 */
public class Latte extends Coffee{
    public Latte() {
        setDescription("拿鐵咖啡");
        setPrice(15.0f);
    }
}

具體構件類:摩卡

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

其他同上,不過多展示

 具體裝飾類:牛奶

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className Milk
 * @date 2021/12/28 10:47
 * @Description 牛奶調味品,具體裝飾者
 */
public class Milk extends Decorator{
 
    /**
     * @param drink
     * @Date 2021/12/28 10:42
     * @Param
     * @Return null
     * @MetodName Decorator
     * @Author wang
     * @Description 傳入一個被裝飾者,由裝飾者進行裝飾
     */
    public Milk(Drink drink) {
        super(drink);
        setDescription("牛奶");
        setPrice(1.0f);
    }
}

具體裝飾:糖

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className sugar
 * @date 2021/12/28 10:50
 * @Description 糖,裝飾者
 */
public class Sugar extends Decorator{
    /**
     * @param drink
     * @Date 2021/12/28 10:42
     * @Param
     * @Return null
     * @MetodName Decorator
     * @Author wang
     * @Description 傳入一個被裝飾者,由裝飾者進行裝飾
     */
    public Sugar(Drink drink) {
        super(drink);
        setDescription("糖");
        setPrice(0.5f);
    }
}

訂單測試代碼:

package com.decoratorPattern.starBucks;
 
/**
 * @author wang
 * @version 1.0
 * @packageName com.decoratorPattern.starBucks
 * @className OrderTest
 * @date 2021/12/28 10:51
 * @Description 前臺訂單類
 */
public class OrderTest {
    public static void main(String[] args) {
        //點一份加糖加奶的拿鐵咖啡
 
        System.out.println("+++++++沒加任何東西+++++++");
        Drink latte = new Latte();
        System.out.println("當前總價:" + latte.cost());
        System.out.println("coffee:" +latte.getDescription());
        //加糖
        System.out.println("+++++++加糖後+++++++");
        latte = new Sugar(latte);
        System.out.println("當前總價:" + latte.cost());
        System.out.println("coffee:" + latte.getDescription());
 
        System.out.println("+++++++加奶後+++++++");
        latte = new Milk(latte);
        System.out.println("當前總價:" + latte.cost());
        System.out.println("coffee:" +latte.getDescription());
    }
}
/**
 * +++++++沒加任何東西+++++++
 * 當前總價:15.0
 * coffee:拿鐵咖啡
 * +++++++加糖後+++++++
 * 當前總價:15.5
 * coffee:拿鐵咖啡
 * 加入的材料:糖	材料價格:0.5
 * +++++++加奶後+++++++
 * 當前總價:16.5
 * coffee:拿鐵咖啡
 * 加入的材料:糖	材料價格:0.5
 * 加入的材料:牛奶	材料價格:1.0
 *
 * Process finished with exit code 0
 */

綜上, 如果我們需要新的咖啡種類或者是新的調料,隻需要新增類去繼承coffee或者decorator類即可。

四、總結

裝飾模式是為已有的功能動態的添加更多功能的一種方式,當系統需要新功能的時候,向舊的類中添加新的代碼,這些新加的代碼通常裝飾瞭原有類的核心職責或主要行為。

優點:

把類中裝飾功能從類中移除,這樣可以簡化原來的類,

有效的把類的核心職責和裝飾功能分開瞭,而且可以去除相關類中的重復裝飾邏輯

可代替繼承。

總結

本篇文章就到這裡瞭,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!

推薦閱讀: