JAVA設計模式之裝飾者模式

咖啡店需要做一個訂單系統，以合乎飲料供應要求。

1.最初是這樣設計的：

/**
 * 飲料抽象類
 *
 */
public abstract class Beverage {
    
    protected String description;
    
    public String getDescription() {
        return this.description;
    }
    
    /**
     * 子類需自定義自己的價格
     * @return
     */
    public abstract double cost();
    
}

每一種飲料都需要繼承該抽象類，並覆寫cost()方法。

2.但是購買咖啡時需要考慮到調料的部分，每種咖啡會加不同種的調料，比如蒸奶、豆漿、摩卡或者覆蓋奶泡，那么訂單系統需要考慮加入不同調料后的價格。因此需要實現不同的子類來定義添加不同調料后的價格。大家知道，一種咖啡跟多種調料有多種組合方式，那么多種咖啡和多種調料的組合后，幾乎是類爆炸！

 

維護極其困難：

如果某種飲料價格調整；或是新增了某種飲料，怎么辦？

 

后來經過改進后，把是否存在某種調料作為飲料的屬性，並在飲料抽象類中實現cost方法，子類可以覆寫cost方法並設置添加的調料最終確定添加不同調料后的價格：

/**
 * 飲料抽象類
 *
 */
public abstract class Beverage {
    
    private boolean milk;//牛奶
    private boolean soy;//豆漿
    private boolean mocha;//摩卡
    private boolean whip;//奶泡
    
    private double milkCost = 0.19;
    private double soyCost = 0.26;
    private double mochaCost = 0.29;
    private double whipCost = 0.17;
    
    protected String description;
    
    //setter getter method

    public String getDescription() {
        return this.description;
    }
    
    public double cost() {
        double condimentCost = 0.0;
        if (hasMilk()) {
            condimentCost += milkCost;
        }
        if (hasSoy()) {
            condimentCost += soyCost;
        }
        if (hasMocha()) {
            condimentCost += mochaCost;
        }
        if (hasWhip()) {
            condimentCost += whipCost;
        }
        return condimentCost;
    }
    
}

/**
 * 低糖咖啡
 *
 */
public class Decaf extends Beverage {
    
    @Override
    public String getDescription() {
        return "It is Decaf.";
    }

    @Override
    public double cost() {
        super.setMilk(true);//添加牛奶調料
        return 1.99 + super.cost();
    }
    
}

這樣一來，如果有五種咖啡，那么只需要實現五個子類即可，不同的子類可以靈活設置添加不同的調料。

但是這樣的設計存在一定的問題：

1）調料價格的改變會使我們改變現有代碼；

2）出現新調料，就需要加上新的方法，並改變父類中的cost方法；

3）若出現新的飲料，如紅茶，那么新的飲料繼承該父類，父類中的調料屬性並不合適，如奶泡等；

... ...

 

設計原則：類應該對擴展開放，對修改關閉。

 

裝飾者模式思想：以飲料為主體，然后在運行時以調料來“裝飾”飲料。

例如客戶需要摩卡和奶泡深焙咖啡，那么要做的是：

拿一個深焙咖啡對象；

以摩卡對象裝飾；

以奶泡對象裝飾；

摩卡和奶泡屬於調料，但是也是裝飾者，它的類型反映了它裝飾的對象，所謂反映，指的是兩者類型一致。那么所有調料需要繼承Beverage。

 

使用裝飾者模式設計的代碼：

/**
 * 飲料抽象類
 *
 */
public abstract class Beverage {
    
    protected String description;
    
    public String getDescription() {
        return this.description;
    }
    
    /**
     * 獲取每種飲料的價格
     * @return
     */
    public abstract double cost();
}

/**
 * 調料抽象類
 *
 */
public abstract class Condiment extends Beverage {
    
    public abstract String getDescription();
    
}

這里調料繼承飲料，僅僅是為了使兩者具有相同的類型，並非為了復用父類的行為。

下面是飲料的子類：

/**
 * 深焙咖啡
 *
 */
public class DarkRoast extends Beverage {
    
    public DarkRoast() {
        description = "DarkRoast";
    }
    @Override
    public double cost() {
        return 0.19;
    }

}

/**
 * 濃縮咖啡
 *
 */
public class Espresso extends Beverage {
    
    public Espresso() {
        description = "Espresso";
    }
    
    @Override
    public double cost() {
        return 1.99;
    }

}

/**
 * 黑咖啡
 *
 */
public class HoseBlend extends Beverage {
    
    public HoseBlend() {
        description = "Hose Blend Coffee";
    }
    
    @Override
    public double cost() {
        return 0.99;
    }

}

調料(裝飾者)子類：

/**
 * 摩卡
 *
 */
public class Mocha extends Condiment {

    private Beverage beverage;
    
    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.20 + beverage.cost();
    }

}

/**
 * 豆漿
 *
 */
public class Soy extends Condiment {
    
    private Beverage beverage;
    
    public Soy(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Soy";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.23 + beverage.cost();
    }

}

/**
 * 奶泡
 *
 */
public class Whip extends Condiment {
    
    private Beverage beverage;
    
    public Whip(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }
    
    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Whip";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.69 + beverage.cost();
    }

}

測試代碼：

public class ComponentTest {
    @Test
    public void test() {
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription() + ", $" + beverage.cost());
        Beverage beverage2 = new HoseBlend();
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Whip(beverage2);
        System.out.println(beverage2.getDescription() + ", $" + beverage2.cost());
        Beverage beverage3 = new DarkRoast();
        beverage3 = new Soy(beverage3);
        beverage3 = new Mocha(beverage3);
        beverage3 = new Whip(beverage3);
        System.out.println(beverage3.getDescription() + ", $" + beverage3.cost());
    }
}

運行結果：

Espresso, $1.99
Hose Blend Coffee, Mocha, Mocha, Whip, $2.08
DarkRoast, Soy, Mocha, Whip, $1.31

 

java/IO中有很多用到裝飾者模式的設計，有興趣的朋友可以了解下。