深入浅出设计模式学习笔记三：装饰者模式

装饰者模式：动态的将责任附加到对象上

Java I/O API也是使用此模式的

装饰模式的类图如下：

 

抽象组件（Component）：抽象类，也可以是接口，规范了动态接收责任的对象。

具体组件（Concrete Component）：定义一个将要接收附加责任的类，该组件可以单独使用，或者是被装饰者包装起来使用。

抽象装饰组件（Decorator）：抽象类，也可以是接口，拥有一个构件(Component)对象的实例，并定义一个与抽象构件接口一致的接口。

具体装饰组件（Concrete ComponentA，Concrete ComponentB）：负责装饰具体的组件，给具体的组件添加责任，装饰者中有一个实例变量，可以记录被装饰者；装饰者可以扩展Component的状态，也可以加上新的方法，新行为是通过在旧行为前面或者后面做一些计算来添加的。

 

举例说明：小明想开一个饮品店，需要制定饮品的分类以及价格，饮品的主要原料是水，其他的原料我们称之为调料，包括牛奶，白砂糖，咖啡粉，红茶，水果等等，加的调料不一样，饮品的价格也不一样，各种材料的价格如下：

原料	价格（元）
水	1
牛奶	2
咖啡粉	2
红茶	1
绿茶	1
蔓越莓	2
柠檬	2
白砂糖	1

 

 

 

 

 

 

 

 

具体类图如下：

具体的代码如下所示：

//抽象类，相当于类图中的抽象组件，所有的被装饰者都继承该类，并实现其中的抽象方法
abstract class Drink{
    String description = "Unknow Drink";
    //定义获取描述的方法，返回变量description
    public String getDescription(){        
        return description;
        }
    //抽象方法，所有继承该抽象类的之类都需实现该方法
    public abstract int cost();
}
//具体实现类，相当于类图中的具体组件，一般认为是被装饰者
class Water extends Drink{
   public Water(){
       description = "水";
   }   
    @Override
    public int cost() {
        return 1;
    }    
}

//抽象装饰组件
abstract class Condiment extends Drink{
    Drink drink;
    public Condiment(Drink drink){
        this.drink = drink;
    } 
    public abstract String getDescription();
}
/**
 * 具体装饰组件：需要让装饰者能够持有被装饰者，做法如下：
 * 1：定义一个被装饰者的实例变量
 * 2：想办法让被装饰者记录在实例变量中,这里的做法是通过构造函数实现
 * @author SAMSUNG
 *
 */
class RedTea extends Condiment{
    public RedTea(Drink tmpDrink){
        super(tmpDrink);
    }
    //获取完整的描述，除了自己的描述外，还通过委托，得到被装饰者的描述，两者结合得到完整的描述
    @Override
    public String getDescription() {        
        return drink.getDescription()+" 加红茶";
    }  
    @Override
    public int cost() {        
        return 2 + drink.cost();
    }
}
//具体装饰组件
class Sugar extends Condiment{
    public Sugar(Drink tmpDrink){
        super(tmpDrink);
    }    
    @Override
    public String getDescription() {
        
        return drink.getDescription()+" 加白砂糖";
    }
    @Override
    public int cost() {
        return 1 + drink.cost() ;
    }
}

//具体装饰组件
class Lemon extends Condiment{
  public Lemon(Drink tmpDrink){
      super(tmpDrink);
  }    
    @Override
    public String getDescription() {
        
        return drink.getDescription()+" 加柠檬";
    }
    @Override
    public int cost() {
        return 1 + drink.cost() ;
    }
}


//测试类
public class DrinkTest {
    
    public static void main(String[] args) {
        
        Drink drink1 = new Water();
        //打印不添加任何装饰者的被装饰者的信息
        System.out.println(drink1.getDescription()+" 价钱："+drink1.cost());
        //使用redtea装饰
        drink1 = new RedTea(drink1);
        System.out.println(drink1.getDescription()+" 价钱："+drink1.cost());
        //使用sugar装饰
        drink1 = new Sugar(drink1);
        System.out.println(drink1.getDescription()+" 价钱："+drink1.cost());
        //使用lemon装饰
        drink1 = new Lemon(drink1);
        System.out.println(drink1.getDescription()+" 价钱："+drink1.cost());
    }
}

 

运行结果如下：

 

代码分析：

1、抽象类都可以换成接口，接口是一种极度抽象的类型，比抽象类更加抽象；

2、装饰抽象类（Condiment ）持有一个被装饰者抽象类（Drink）的引用，通过构造函数，传入Drink的一个对象作为参数，并将该参数赋给引用，使得装饰者可以持有被装饰者；

3、所有具体的装饰者的构造函数都调用了super(tmpDrink)方法，具体实现依赖抽象，体现了依赖倒置原则，当有新的装饰者加入的时候，不需要修改代码，只需定义一个新的装类，并让该类继承装饰者抽象类，就可以成为一个新的具体装饰者，体现了对扩展开放，对修改关闭的设计原则；

4、由运行结果可知： 多个装饰者可以包装一个装饰者，叫做装饰者链；

5、装饰者（Condiment ）与被装饰者（Water）具有相同的类型，这里虽然使用了继承，使用继承的的目的在于达到“类型匹配"，而不是获得”行为“；如果依赖于继承，那么类的行为只能在编译时静态决定，反之，利用组合，可在运行时利用装饰者增加新的行为。

 

装饰者模式的优缺点：

优点：

1、可以给对象添加很多额外的行为，扩展对象的行为，比继承更具有灵活性；

2、通过不同的装饰类，或者多个装饰类的排列组合，在运行时改变对象的行为，使得对象具有更强大的功能；

缺点：

1、会产生很多的小对象，多度使用的话增加了系统的复杂性；

2、虽然比继承具有很高的灵活性，但是也意味着出错的可能性越高，排错比较麻烦。