面向对象设计模式:结构型模式之装饰器模式
文章目录
- 一、引入
- 二、装饰器模式
- 2.1 Intent 意图
- 2.2 Applicability 适用性
- 2.3 类图
- 2.4 优缺点
- 2.5 应用实例:Java IO 类
- 2.6 应用实例:咖啡馆订购系统
一、引入
-
咖啡馆订购系统
-
Initial 初始
- 4 种咖啡
- House blend (混合咖啡)
- Dark Roast (深度烘培)
- Decaf (低咖啡因咖啡)
- Espresso (意式浓缩咖啡)


- 4 种咖啡
-
需求变更:客户可以加料(咖啡、牛奶、糖等)
- steamed milk
- soy
- mocha
- Whip
使用继承:类爆炸 NO

修改父类:Beverage

需求倘若变更:料种类增加、料价格变化,需要修改 Beverage 类
Classes should be open for extension, but closed for modification:开放封闭原则,对修改封闭
No

Decorator…
二、装饰器模式
aka:Wrapper (包装器)
2.1 Intent 意图
- Attach additional responsibilities to an object dynamically. 可动态地将其他职责附加到对象上.
- Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality. 装饰器为扩展功能提供了一种替代子类化的灵活替代方案.
- Dynamically extension
- Better than inheritance
2.2 Applicability 适用性
- To add responsibilities to individual objects dynamically without affecting other object.
- When extension by subclassing is impractical. 当子类化扩展是不切实际的.
- 如,子类数量爆炸
2.3 类图

- Component: defines the interface for objects that can have responsibilities added to them dynamically. 为可以动态地添加职责的对象定义接口
- ConcreteComponent: defines an object to which additional responsibilities can be attached. 定义一个可以附加其他责任的对象.
- Decorator: maintains a reference to a Component object and defines an interface that conforms to Component’s interface. 维护对 Component 对象的引用,并定义一个符合 Component 接口的接口
- ConcreteDecorator: adds responsibilities to the component. 向组件添加职责
2.4 优缺点
- 优点
- More flexibility than static inheritance. 比静态继承更灵活
- With Decorators, responsibilities can be added and removed at runtime simply by attaching and detaching them.
- 避免"类爆炸"
- 通过排列和组合,可以创建许多行为组合
- 装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合,装饰模式是继承的一个替代模式,装饰模式可以动态扩展一个实现类的功能
- More flexibility than static inheritance. 比静态继承更灵活
- 缺点
- Lots of little objects
- A decorator and its component are not same
- 多层装饰比较复杂
2.5 应用实例:Java IO 类
InputStream and OutputStream 字节流
Reader and Writer 字符流

FilterInputStream:protected volatile InputStream in;

FilterInputStream 与 InputStream 为组合和被组合关系
与装饰器设计模式类图相符!

public class JavaIO {public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {// Open an InputStream.FileInputStream in = new FileInputStream("test.dat");// Create a buffered InputStream.BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(in);// Create a buffered, data InputStream.DataInputStream dbin = new DataInputStream(bin);// Create an unbuffered, data InputStream.DataInputStream din = new DataInputStream(in);// Create a buffered, pushback, data InputStream.PushbackInputStream pbdbin = new PushbackInputStream(dbin);}
}
2.6 应用实例:咖啡馆订购系统
- 饮品抽象类:Beverage
public abstract class Beverage {protected String description = "Unknown Beverage";public String getDescription() {return description;}public abstract double cost();
}
- 咖啡类:继承 Beverage
public class DarkRoast extends Beverage {public DarkRoast() {description = "DarkRoast";}public double cost() {return .99;}
}
public class Espresso extends Beverage {public Espresso() {description = "Espresso";}public double cost() {return 1.99;}
}
public class HouseBlend extends Beverage {public HouseBlend() {description = "House Blend Coffee";}public double cost() {return .89;}
}
- 装饰器:CondimentDecorator
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {public abstract String getDescription();
}
- 装饰器子类:ConcreteDecorator
public class Mocha extends CondimentDecorator {Beverage beverage;public Mocha(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}public String getDescription() {return beverage.getDescription() + ", Mocha";}public double cost() {return .20 + beverage.cost();}
}
public class Soy extends CondimentDecorator {Beverage beverage;public Soy(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}public String getDescription() {return beverage.getDescription() + ", Soy";}public double cost() {return .15 + beverage.cost();}
}
public class Whip extends CondimentDecorator {Beverage beverage;public Whip(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}public String getDescription() {return beverage.getDescription() + ", Whip";}public double cost() {return .10 + beverage.cost();}
}
- 使用与测试:
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());}
}

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