学习目标:
- 掌握装饰器模式
学习内容:
装饰器模式(Decorator Pattern)是一种结构型设计模式,它允许在不改变对象接口的前提下,动态地给对象添加职责(功能)。装饰器模式通过创建一个装饰类(Decorator)来包裹真实对象,从而可以在调用真实对象的方法之前或之后进行额外的操作。
案例:咖啡订单系统
假设我们要设计一个咖啡订单系统,不同的咖啡可以添加不同的配料(如牛奶、糖、巧克力等)。我们可以使用装饰器模式来实现这一需求。
基本组件接口和具体实现
bash
// 基本的咖啡接口
interface Coffee {
String getDescription();
double getCost();
}
// 具体的咖啡实现:简单咖啡
class SimpleCoffee implements Coffee {
@Override
public String getDescription() {
return "Simple Coffee";
}
@Override
public double getCost() {
return 5.0;
}
}
装饰器基类
接下来,定义装饰器基类,实现 Coffee 接口,并持有一个 Coffee 对象:
bash
// 装饰器基类
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
protected Coffee decoratedCoffee;
public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {
this.decoratedCoffee = coffee;
}
@Override
public String getDescription() {
return decoratedCoffee.getDescription();
}
@Override
public double getCost() {
return decoratedCoffee.getCost();
}
}
具体装饰器实现
实现几个具体的装饰器类,例如添加牛奶和糖的装饰器:
bash
// 添加牛奶的装饰器
class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {
public MilkDecorator(Coffee coffee) {
super(coffee);
}
@Override
public String getDescription() {
return decoratedCoffee.getDescription() + ", Milk";
}
@Override
public double getCost() {
return decoratedCoffee.getCost() + 1.5;
}
}
bash
// 添加糖的装饰器
class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {
public SugarDecorator(Coffee coffee) {
super(coffee);
}
@Override
public String getDescription() {
return decoratedCoffee.getDescription() + ", Sugar";
}
@Override
public double getCost() {
return decoratedCoffee.getCost() + 0.5;
}
}
客户端代码
客户端代码可以根据需要动态地为咖啡添加配料:
bash
public class CoffeeShop {
public static void main(String[] args) {
Coffee coffee = new SimpleCoffee();
System.out.println(coffee.getDescription() + " $" + coffee.getCost());
coffee = new MilkDecorator(coffee);
System.out.println(coffee.getDescription() + " $" + coffee.getCost());
coffee = new SugarDecorator(coffee);
System.out.println(coffee.getDescription() + " $" + coffee.getCost());
}
}
运行结果
bash
Simple Coffee $5.0
Simple Coffee, Milk $6.5
Simple Coffee, Milk, Sugar $7.0
解释
- 基本的咖啡接口和实现:Coffee 接口定义了基本方法,SimpleCoffee 实现了这个接口,提供基本的咖啡描述和价格。
- 装饰器基类:CoffeeDecorator 实现了 Coffee 接口,并持有一个 Coffee 对象,通过构造函数注入。它的方法实现简单地委托给被装饰对象。
- 具体装饰器类:MilkDecorator 和 SugarDecorator 扩展了 CoffeeDecorator,在基本的 Coffee 方法上添加了新的功能(附加描述和价格)。
- 客户端代码:客户端代码动态地组合装饰器,为咖啡添加不同的配料。每次添加配料时,都会创建一个新的装饰器对象,包裹之前的 Coffee 对象。
通过这种方式,装饰器模式允许我们在运行时动态地扩展对象的功能,而不需要修改现有代码,遵循了开放/封闭原则。