设计模式——装饰者模式
本文是阅读 Head First 设计模式——装饰者模式的总结。 这本书的教学模式很不错,个人很喜欢,由实际的案例由浅入深,循序渐进的让你明白良好的设计是多么的优雅迷人(回头看看自己的代码,WTF!)。 但是读第二遍的时候,居然想不起来这章节说了什么,到底怎么解决这个问题的。也就是说,看的时候爽快,看完了并没有应用到具体的Coding中。
这一章节的案例是:设计星巴兹咖啡系统
相关的背景:
星巴兹咖啡现在有四种咖啡:黑咖啡(HouseBlend)、深度烘焙咖啡(DarkRoast)、脱咖啡因咖啡(Decaf)、浓咖啡(Espresso)。
用户在购买咖啡时,可以要求在其中加入各种调料,例如:蒸奶(Steamed Milk)、豆浆(Soy)、摩卡(Mocha)或覆盖奶泡(Whip)。会根据所加入的调料收取不同的费用,所以订单系统必须考虑到这些调料的价格。
原先的类设计
如果按照这种模式,在某种咖啡中加入调料,那么就是一个新的子类,继承 Beverage
,实现自己的 cost()
方法,算出咖啡以及调料的价格。以此类推,这是一个类爆炸的系统,有多少种花样就要为此设计多少类。
很明显,星巴兹为自己制作了一个维护噩梦。如果牛奶涨价了,怎么办?新增一种焦糖风味调料时,怎么办?
很明显,这种设计是有致命的缺陷的。
优化方案
利用实例变量和继承,可以追踪调料,没必要去设计这么多类。
这样设计有哪些缺陷呢?
- 调料价格变化时,需要更改现有代码
- 出现新的调料,需要添加新的方法,并改动超类中的
cost()
方法 - 以后开发新的饮料,对于这些饮料,某些调料并不适合,但是这个设计中,子类仍需继承那些不需要的方法
- 万一顾客想要双倍摩卡怎么办?
当然这种设计,违反了基本的开闭原则,类应该对扩展开放,对修改关闭。
装饰者模式
从上面的方案来看,我们利用继承无法完全解决问题,现在遇到的问题有:类数量爆炸、设计死板,以及基类加入的新功能并不适用所有的子类。
所以,在这里要采用不一样的做法:以饮料为主体,然后再运行时以调料来“装饰”(decorate)饮料。比如,如果顾客想要摩卡和奶泡深焙咖啡,那么,要做的是:
- 拿一个深焙咖啡(DarkRoast)对象
- 以摩卡(Mocha)对象装饰它
- 以奶泡(Whip)对象装饰它
- 调用
cost()
方法,并依赖委托将调料的价钱加上去
上面是pdf文本的截图,这个过程如果不画出来,就漏掉了很重要的循序渐进的过程。
装饰者模式:动态的将责任附加到对象上。若是要扩展功能,装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。
上图是装饰者模式的结构类图。
废话不多说,看看我们的订单系统该如何写。
原始的类图中,超类Beverage基本不用改动。
public abstract class Beverage {String description = "";public String getDescription() {return description;}public abstract double cost();
}
复制代码
下面实现调料类的抽象类,也就是装饰者类:
// 为了让CondimentDecorator 能够取代 Beverage,所有才继承Beverage
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {public abstract String getDescription();
}
复制代码
下面是饮料实体类,按照上面的包装图例,我们就实现DarkRoast
就好了。
public class DarkRoast extends Beverage {public DarkRoast() {description = "DarkRoast";}@Overridepublic double cost() {return 1.99;}
}
复制代码
下面是Mocha 和 Whip 的调料代码
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 0.20 + beverage.cost();}
}
复制代码
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 0.10 + beverage.cost();}
}
复制代码
好了,依照装饰者模式,我们完成了基本的代码实现。下面是测试代码:
public class StarbuzzCoffee {public static void main(String[] args) {// 一杯DarkRoast,不需要调料Beverage beverage = new DarkRoast();System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());// 一杯DarkRoast,加双份Mocha和奶泡Beverage beverage2 = new DarkRoast();beverage2 = new Mocha(beverage2);beverage2 = new Mocha(beverage2);beverage2 = new Whip(beverage2);System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());}
}
复制代码
运行结果如下:
DarkRoast $1.99
DarkRoast, Mocha, Mocha, Whip $2.49Process finished with exit code 0
复制代码
真实世界的装饰者:Java I/O
文章本来是打算简单的总结下该章节的内容,方便以后资料的查找,回忆下知道大概讲的是什么东西,写下来发现,如果不能够将这个循序渐进的过程写下来,那么就失去这本书基本的宗旨。 上面的内容基本都是章节的文本,主要是担心自己理解误导了读者。
如果对文章的内容感兴趣,不妨去读一下《Head First设计模式》。
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