設(shè)計模式學習專欄四--------裝飾者模式

場景

設(shè)計星巴茲咖啡, 主體(DarkRoast等) + 配料 (摩卡,奶泡等) , 顧客在購買咖啡時, 也可以要求在其中加入各種調(diào)料, 如蒸奶(Steamed Milk) , 豆?jié){(Soy) , 摩卡(Mocha) 或者奶泡. 星巴茲會根據(jù)所加入的調(diào)料收取不同的費用.所以 訂單系統(tǒng)必須考慮到這些調(diào)料部分

剛開始的實現(xiàn)方式

思路: 為每一種 主體+配料的搭配生成一個類, 然后計算價格

• 主體咖啡
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• 加上了各種調(diào)料的咖啡

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• 出現(xiàn)問題: 在這種設(shè)計下,各種調(diào)料的組合 會出現(xiàn)"類爆炸"的情況

第一次重構(gòu)后的設(shè)計

使用布爾值來定義 該主體咖啡是否加入某配料

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• 出現(xiàn)的問題

  • 當刪除/添加配料時, 當前咖啡類需要改動,cost()方法出現(xiàn)大量的判斷

    public double cost(){
        if(hasMilk())
            totalMoney += milkMoney;
        if(hasSoy())
            totalMoney += soyMoney;
        ....
    }
    

  • 如果顧客需要2份奶泡,3份豆?jié){配料怎么辦呢?

如何解決

• 找出可變部分
  • 需要在主體咖啡的基礎(chǔ)上 加上各式各樣的調(diào)料,然后計算價格
• 使用繼承的方式已無法解決問題, 在星巴茲中遇到的問題: 類爆炸,設(shè)計死板,基類加入的功能并不適用于所有的子類
• 不一樣的做法 : 以咖啡為主體, 然后在運行時 用調(diào)料來"裝飾"主體. 比如想要 Mocha和Whip的 深焙咖啡
  • 拿一個深焙咖啡(DarkRoast)對象
  • 以摩卡對象裝飾它
  • 以奶泡對象裝飾它
  • 調(diào)用cost()方法,并依賴委托(delegate)將調(diào)料的價錢加上去
• 如此一來, 咖啡主體不需要關(guān)心調(diào)料的存在. 計算好自己的價格就可以了. 并且可以給主體進行任意裝飾(添加調(diào)料) , 計算總價格時直接調(diào)用裝飾者的cost()方法即可.

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裝飾者模式總覽

定義:動態(tài)地將責任附加到對象上.想要擴展功能,裝飾者提供有別于繼承的另一種選擇(組合)

• 類圖

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• 模式的理解

  • 角色
    • 組件Component(被裝飾者): 組件是我們將要動態(tài)地添加新行為的對象. 每個組件都可以單獨使用,或者被裝飾者包起來使用
    • 裝飾者Decorator: 每個裝飾者都"有一個"組件. 裝飾者可以在被組件的行為之前或之后,加上自己的行為,以達到特定的目的
  • 細節(jié)
    • 組合 和 委托可用于在運行時動態(tài)地添加新的行為
    • 裝飾者和被裝飾對象有相同的超類型,所以在任何需要原始對象的場合,可以使用裝飾過的對象代替它
    • 可以用一個或多個裝飾者包裝一個對象
    • 裝飾者可以在所委托被裝飾者的行為之前 或 之后,加上自己的行為,以達到特定的目的
    • 對象可以在任何時候被裝飾, 所以可以在運行時動態(tài)地 , 不限量地使用你喜歡的裝飾者來裝飾對象
    • 裝飾者對組件的客戶是透明的
  • 缺點
    • 裝飾者會導致設(shè)計中出現(xiàn)許多小對象,如果過度使用,會讓程序變得很復雜( 我要50份摩卡+奶泡的DarkRoast)

核心代碼部分

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• Beverage.java

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

• CondimentDecorator.java

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

• 具體裝飾者Mocha.java

  public class Mocha extends CondimentDecorator {
    Beverage beverage;  //持有被修飾主體的引用
   
    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
   
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }
   
    public double cost() {
        return .20 + beverage.cost();//先委托裝飾的對象(DarkRoast)計算價格,再加上當前配料Mocha的價格  
    }
  }
  
  

• 被裝飾者DarkRoast.java

  public class DarkRoast extends Beverage {
    public DarkRoast() {
        description = "Dark Roast Coffee";
    }
   
    public double cost() {
        return .99;
    }
  }
  

• 主程序

  public class StarbuzzCoffee {
   
    public static void main(String args[]) {
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
   
        Beverage beverage2 = new DarkRoast();
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Whip(beverage2);
        System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());
   
        Beverage beverage3 = new HouseBlend();
        beverage3 = new Soy(beverage3);
        beverage3 = new Mocha(beverage3);
        beverage3 = new Whip(beverage3);
        System.out.println(beverage3.getDescription() + " $" + beverage3.cost());
    }
  }
  

• 輸出結(jié)果

  Espresso $1.99
  Dark Roast Coffee, Mocha, Mocha, Whip $1.49
  House Blend Coffee, Soy, Mocha, Whip $1.34
  

真實世界的裝飾者: Java I/O

• IO模型

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• 類圖

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• 實現(xiàn)功能: 將讀取的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為小寫

  • 主程序

    public class InputTest {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            int c;
    
            try {
                InputStream in =
                    new LowerCaseInputStream(
                        new BufferedInputStream(
                            new FileInputStream("test.txt")));
    
                while((c = in.read()) >= 0) {
                    System.out.print((char)c);
                }
    
                in.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    

  • 自定義裝飾流

    public class LowerCaseInputStream extends FilterInputStream {
    
        public LowerCaseInputStream(InputStream in) {
            super(in);
        }
     
        public int read() throws IOException {
            int c = in.read();
            return (c == -1 ? c : Character.toLowerCase((char)c));
        }
            
        public int read(byte[] b, int offset, int len) throws IOException {
            int result = in.read(b, offset, len);
            for (int i = offset; i < offset+result; i++) {
                b[i] = (byte)Character.toLowerCase((char)b[i]);
            }
            return result;
        }
    }
    

  • 輸出結(jié)果

    源文件:
    This is my LowerCaseInputStream Test...
    
    輸出結(jié)果:
    this is my lowercaseinputstream test...
    

參考

? 書籍: HeadFirst設(shè)計模式

? 代碼參考地址: 我就是那個地址