【大话设计模式-10】装饰者设计模式（案例解析）

1 星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）：

1. 咖啡种类/单品咖啡：Espresso(意大利浓咖啡)、ShortBlack、LongBlack(美式咖啡)、Decaf(无因咖啡)
2. 调料：Milk、Soy(豆浆)、Chocolate
3. 要求在扩展新的咖啡种类时，具有良好的扩展性、改动方便、维护方便
4. 使用 OO 的来计算不同种类咖啡的费用: 客户可以点单品咖啡，也可以单品咖啡+调料组合。

2 方案 1-解决星巴克咖啡订单项目

3 方案 1-解决星巴克咖啡订单问题分析

1. Drink 是一个抽象类，表示饮料
2. des 就是对咖啡的描述, 比如咖啡的名字
3. cost() 方法就是计算费用，Drink 类中做成一个抽象方法.
4. Decaf 就是单品咖啡， 继承 Drink, 并实现 cost
5. Espress && Milk 就是单品咖啡+调料， 这个组合很多
6. 问题：这样设计，会有很多类，当我们增加一个单品咖啡，或者一个新的调料，类的数量就会倍增，就会出现类爆炸

4 方案 2-解决星巴克咖啡订单(好点)

1. 前面分析到方案 1 因为咖啡单品+调料组合会造成类的倍增，因此可以做改进，将调料内置到 Drink 类，这样就不会造成类数量过多。从而提高项目的维护性(如图)
   
2. 说明: milk,soy,chocolate 可以设计为 Boolean,表示是否要添加相应的调料.

5 方案 2-解决星巴克咖啡订单问题分析

1. 方案 2 可以控制类的数量，不至于造成很多的类
2. 在增加或者删除调料种类时，代码的维护量很大
3. 考虑到用户可以添加多份 调料时，可以将 hasMilk 返回一个对应 int
4. 考虑使用 装饰者 模式

6 装饰者模式定义

1. 装饰者模式：动态的将新功能附加到对象上。在对象功能扩展方面，它比继承更有弹性，装饰者模式也体现了开闭原则(ocp)
2. 这里提到的动态的将新功能附加到对象和 ocp 原则，在后面的应用实例上会以代码的形式体现，请注意体会。

7 装饰者模式原理

1. 装饰者模式就像打包一个快递
   主体：比如：陶瓷、衣服 (Component) // 被装饰者
   包装：比如：报纸填充、塑料泡沫、纸板、木板(Decorator)
2. Component 主体：比如类似前面的 Drink
3. ConcreteComponent 和 Decorator
   ConcreteComponent：具体的主体，
   比如前面的各个单品咖啡
4. Decorator: 装饰者，比如各调料. 在如图的 Component 与 ConcreteComponent 之间，如果 ConcreteComponent 类很多,还可以设计一个缓冲层，将共有的部分提取出来，抽象层一个类。
   

8 装饰者模式解决星巴克咖啡订单

9 装饰者模式下的订单：2 份巧克力+一份牛奶的 LongBlack

10 装饰者模式咖啡订单项目应用实例

咖啡订单项目包结构

package com.atguigu.decorator;
public abstract class Drink {
	public String des; // 描述
	private float price = 0.0f;
	public String getDes() {
		return des;
	}
	public void setDes(String des) {
		this.des = des;
	}
	public float getPrice() {
		return price;
	}
	public void setPrice(float price) {
		this.price = price;
	}
	//计算费用的抽象方法
	//子类来实现
	public abstract float cost();
}

package com.atguigu.decorator;
	public class Coffee extends Drink {
		@Override
		public float cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return super.getPrice();
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class Espresso extends Coffee {
	public Espresso() {
		setDes(" 意大利咖啡 ");
		setPrice(6.0f);
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class DeCaf extends Coffee {
	public DeCaf() {
		setDes(" 无因咖啡 ");
		setPrice(1.0f);
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class LongBlack extends Coffee {
	public LongBlack() {
		setDes(" longblack ");
		setPrice(5.0f);
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class ShortBlack extends Coffee{
	public ShortBlack() {
		setDes(" shortblack ");
		setPrice(4.0f);
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class Decorator extends Drink {
	private Drink obj;
	public Decorator(Drink obj) { //组合
		// TODO Auto-generated constructor stub
		this.obj = obj;	
	}
	@Override
	public float cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// getPrice 自己价格
		return super.getPrice() + obj.cost();
	}
	@Override
	public String getDes() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// obj.getDes() 输出被装饰者的信息
		return des + " " + getPrice() + " && " + obj.getDes();
	}
}

package com.atguigu.decorator;
//具体的 Decorator， 这里就是调味品
public class Chocolate extends Decorator {
	public Chocolate(Drink obj) {
		super(obj);
		setDes(" 巧克力 ");
		setPrice(3.0f); // 调味品 的价格
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class Milk extends Decorator {
	public Milk(Drink obj) {
		super(obj);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		setDes(" 牛奶 ");
		setPrice(2.0f);
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class Soy extends Decorator{
	public Soy(Drink obj) {
		super(obj);
		// TODO Auto-generated constructor stub
		setDes(" 豆浆 ");
		setPrice(1.5f);
	}
}

package com.atguigu.decorator;
public class CoffeeBar {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 装饰者模式下的订单：2 份巧克力+一份牛奶的 LongBlack
		// 1. 点一份 LongBlack
		Drink order = new LongBlack();
		System.out.println("费用 1=" + order.cost());
		System.out.println("描述=" + order.getDes());
		// 2. order 加入一份牛奶
		order = new Milk(order);
		System.out.println("order 加入一份牛奶 费用 =" + order.cost());
		System.out.println("order 加入一份牛奶 描述 = " + order.getDes());
		// 3. order 加入一份巧克力
		order = new Chocolate(order);
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 费用 =" + order.cost());
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入一份巧克力 描述 = " + order.getDes());
		// 3. order 加入一份巧克力
		order = new Chocolate(order);
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入 2 份巧克力 费用 =" + order.cost());
		System.out.println("order 加入一份牛奶 加入 2 份巧克力 描述 = " + order.getDes());
		System.out.println("===========================");
		Drink order2 = new DeCaf();
		System.out.println("order2 无因咖啡 费用 =" + order2.cost());
		System.out.println("order2 无因咖啡 描述 = " + order2.getDes());
		order2 = new Milk(order2);
		System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 费用 =" + order2.cost());
		System.out.println("order2 无因咖啡 加入一份牛奶 描述 = " + order2.getDes());
	}
}

11 装饰者模式在 JDK 应用的源码分析

Java 的 IO 结构，FilterInputStream 就是一个装饰者

public abstract class InputStream implements Closeable{} //是一个抽象类，即Component
public class FilterInputStream extends InputStream { //是一个装饰者类Decorator
protected volatile InputStream in //被装饰的对象 }
class DataInputStream extends FilterInputStream implements DataInput { //FilterInputStream 子类，也继承了被装饰的对象in

源码说明

package com.atguigu.jdk;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
public class Decorator {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		// TODO Auto-generated method stub
		//说明
		//1. InputStream 是抽象类, 类似我们前面讲的 Drink
		//2. FileInputStream 是 InputStream 子类，类似我们前面的 DeCaf, LongBlack
		//3. FilterInputStream 是 InputStream 子类：类似我们前面 的 Decorator 修饰者
		//4. DataInputStream 是 FilterInputStream 子类，具体的修饰者，类似前面的 Milk, Soy 等
		//5. FilterInputStream 类 有 protected volatile InputStream in; 即含被装饰者
		//6. 分析得出在 jdk 的 io 体系中，就是使用装饰者模式
		DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("d:\\abc.txt"));
		System.out.println(dis.read());
		dis.close();
	}
}