Java設計模式の裝飾者模式

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目錄

　　

　　一、問題引入
　　二、設計原則
　　三、用裝飾者模式解決問題
　　四、裝飾者模式的特點
　　五、裝飾者模式的定義
　　六、裝飾者模式的實現
　　七、java.io包內的裝飾者模式

 

 

 一、問題引入

　　咖啡店的類設計：

　　一個飲料基類，各種飲料類繼承這個基類，並且計算各自的價錢。

　　飲料中需要加入各種調料，考慮在基類中加入一些布爾值變數代表是否加入各種調料，基類的cost()中的計算各種調料的價錢，子類覆蓋cost()，並且在其中調用超類的cost()，加上特定飲料的價錢，計算出子類特定飲料的價錢。

　　缺點：類數量爆炸、基類加入的新功能並不適用於所有的子類、調料價錢的改變、新調料的出現都會要求改變現有代碼；有的子類並不適合某些調料等情況……

 二、設計原則

　　類應該對擴充開放，對修改關閉。

　　我們的目標是允許類容易擴充，在不修改現有代碼的情況下，就可搭配新的行為。

　　如能實現這樣的目標，有什麼好處呢？這樣的設計具有彈性可以應對改變，可以接受新的功能來應對改變的需求。

　　要讓OO設計同時具備開放性和關閉性，不是一件容易的事，通常來說，沒有必要把設計的每個部分都這麼設計。

　　遵循開放-關閉原則，通常會引入新的抽象層次，增加代碼的複雜度。

　　我們需要把注意力集中在設計中最有可能改變的地方，然後應用開放-關閉原則。

 三、用裝飾者模式解決問題

　　解決咖啡店飲料問題的方法：

　　以飲料為主體，然後在運行時以調料來“裝飾”飲料。

　　比如，顧客想要摩卡（Mocha）和奶泡（Whip）深焙咖啡（DarkRoast）：

　　DarkRoast繼承自Beverage，有一個cost()方法。

　　第一步，以DarkRoast對象開始；

　　第二步，顧客想要摩卡，所以建立一個Mocha裝飾者對象，並用它將DarkRoast對象封裝（wrap）起來；

　　第三步，顧客想要奶泡，所以建立一個Whip裝飾者對象，並用它將Mocha對象包起來；（Mocha和Whip也繼承自Beverage，有一個cost()方法）；

　　最後，為顧客算錢，通過調用最外圈裝飾者（Whip）的cost()就可以。Whip()的cost()會先委託它裝飾的對象（Mocha）計算出價錢，然後在加上奶泡的價錢。Mocha的cost()也是類似。

 四、裝飾者模式的特點

　　裝飾者和被裝飾對象有相同的超類型。

　　可以用一個或多個裝飾者封裝一個對象。

　　因為裝飾者和被裝飾者具有相同的類型，所以任何需要原始對象的場合，可以用裝飾過的對象代替。

　　裝飾者可以在所委託被裝飾者的行為之前與/或之後，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地、不限量地用你喜歡的裝飾者來裝飾對象。

 五、裝飾者模式的定義

　　裝飾者模式動態地將責任附加到對象上。若要擴充功能，裝飾者提供了比繼承更有彈性的替代方案。

 六、裝飾者模式的實現

　　實作類別圖如下：

裝飾者和被裝飾者具有共同的超類，利用繼承達到“類型匹配”，而不是利用繼承獲得“行為”；將裝飾者和被裝飾者組合時，加入新的行為。

詳細源碼：

package com.blankjor.decorator;/** * @desc 抽象飲料類(抽象組件) * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:14:06 */public abstract class Beverage {    String description = "Unkown Beverage";    public String getDescription() {        return description;    }    /**     * 抽象價格計算方法     *      * @return     */    public abstract double cost();}package com.blankjor.decorator;/** * @desc 濃縮飲料 (具體組件) * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:20:11 */public class Espresso extends Beverage {    public Espresso() {        description = "Espresso";    }    @Override    public double cost() {        return 1.99;    }}package com.blankjor.decorator;/** * @desc House Blend 飲料(具體組件) * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:20:11 */public class HouseBlend extends Beverage {    public HouseBlend() {        description = "House Blend";    }    @Override    public double cost() {        return .20;    }}package com.blankjor.decorator;/** * @desc 抽象裝飾者類 * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:17:12 */public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {    /**     * 為了後面的調料都能夠擷取到自己調料的描述     */    public abstract String getDescription();}package com.blankjor.decorator;/** * @desc Mocha調料(具體裝飾者) * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:23:36 */public class Mocha extends CondimentDecorator {    Beverage beverage;    public Mocha(Beverage beverage) {        this.beverage = beverage;    }    @Override    public String getDescription() {        return beverage.getDescription() + ",Mocha";    }    @Override    public double cost() {        return .20 + beverage.cost();    }}package com.blankjor.decorator;/** * @desc Soy調料(具體裝飾者) * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:20:11 */public class Soy extends CondimentDecorator {    Beverage beverage;    public Soy(Beverage beverage) {        this.beverage = beverage;    }    @Override    public String getDescription() {        return beverage.getDescription() + ",Soy";    }    @Override    public double cost() {        return .60 + beverage.cost();    }}package com.blankjor.decorator;/** * @desc Whip調料(具體裝飾者) * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:20:11 */public class Whip extends CondimentDecorator {    Beverage beverage;    public Whip(Beverage beverage) {        this.beverage = beverage;    }    @Override    public String getDescription() {        return beverage.getDescription() + ",Whip";    }    @Override    public double cost() {        return .40 + beverage.cost();    }}package com.blankjor.decorator;/** * @desc 測試裝飾者模式 * @author Blankjor * @date 2017年5月14日 上午11:29:50 */public class MainTest {    public static void main(String[] args) {        // 建立一種調料        Beverage beverage = new Espresso();        // 描述和價格        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());        Beverage beverage1 = new HouseBlend();        beverage1 = new Mocha(beverage1);        beverage1 = new Whip(beverage1);        beverage1 = new Soy(beverage1);        System.out.println(beverage1.getDescription() + " $" + beverage1.cost());        Beverage beverage2 = new Espresso();        beverage2 = new Mocha(beverage2);        beverage2 = new Whip(beverage2);        beverage2 = new Soy(beverage2);        beverage2 = new Mocha(beverage2);        System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());    }}

運行結果:

裝飾者和被裝飾者具有共同的超類，利用繼承達到“類型匹配”，而不是利用繼承獲得“行為”；將裝飾者和被裝飾者組合時，加入新的行為。

　　解決本文中飲料的具體問題時，圖中Component即為Beverage（可以是抽象類別或者介面），而ConcreteComponent為各種飲料，Decorator（抽象裝飾者）為調料的抽象類別或介面，ConcreteDecoratorX則為各種具體的調料。

　　因為使用對象組合，可以把飲料和調料更有彈性地加以混合與匹配。

　　代碼外部細節：

　　代碼中實現的時候，通過建構函式將被裝飾者傳入裝飾者中即可，如最後的調用形式如下：

　　　　Beverage beverage = new DarkRoast();

　　　　beverage = new Mocha(beverage);

　　　　beverage = new Whip(beverage);

　　即完成了兩層封裝，此時再調用beverage的cost()函數即可得到總價。

七、java.io包內的裝飾者模式

裝飾者模式的缺點：在設計中加入大量的小類，如果過度使用，會讓程式變得複雜。

 

參考：http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/01/03/2843439.html

 

Java設計模式の裝飾者模式