设计模式 - 装饰器模式（Decorator Pattern）

介绍

装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许向对象添加新的功能，同时保持类的其他行为不变。这种模式通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象。装饰器模式是面向对象编程中一个非常有用的工具，尤其是在需要扩展类的功能或者添加责任到类的行为上。

实现

我们以一个简单的咖啡店为例，说明如何使用装饰器模式来动态地为一杯咖啡添加不同的配料。

定义组件接口

首先，定义一个基本的组件接口，所有饮料（包括基本饮料和装饰后的饮料）都必须实现这个接口。

interface Beverage {
    String getDescription();
    double cost();
}

创建具体饮料

接下来，创建几个具体的饮料类，它们实现了 Beverage 接口。

abstract class BaseBeverage implements Beverage {
    String description = "Unknown beverage";

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public abstract double cost();
}

class HouseBlend extends BaseBeverage {
    public HouseBlend() {
        description = "House Blend Coffee";
    }

    public double cost() {
        return .89;
    }
}

class DarkRoast extends BaseBeverage {
    public DarkRoast() {
        description = "Dark Roast Coffee";
    }

    public double cost() {
        return .99;
    }
}

创建装饰器

装饰器类同样实现了 Beverage 接口，并且持有被装饰对象的引用。

abstract class CondimentDecorator implements Beverage {
    protected Beverage beverage;

    public abstract String getDescription();
}

class Milk extends CondimentDecorator {
    public Milk(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Milk";
    }

    public double cost() {
        return .10 + beverage.cost();
    }
}

class Soy extends CondimentDecorator {
    public Soy(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

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

    public double cost() {
        return .15 + beverage.cost();
    }
}

使用装饰器模式

最后，在主程序中使用装饰器模式来为咖啡添加不同的配料。

public class CoffeeShop {
    public static void main(String[] args) {
        Beverage baseCoffee = new HouseBlend();
        System.out.println(baseCoffee.getDescription() + " $" + baseCoffee.cost());

        // 添加牛奶
        Beverage coffeeWithMilk = new Milk(baseCoffee);
        System.out.println(coffeeWithMilk.getDescription() + " $" + coffeeWithMilk.cost());

        // 添加豆奶
        Beverage coffeeWithSoy = new Soy(baseCoffee);
        System.out.println(coffeeWithSoy.getDescription() + " $" + coffeeWithSoy.cost());
    }
}

使用场景

装饰器模式适用于：

• 在不影响其他对象的情况下，以动态透明的方式给单个对象添加职责。
• 处理那些可以撤消的职责。
• 当不能采用生成子类的方法进行扩充时。

总结

装饰器模式允许我们通过创建装饰类来扩展对象的功能，而不是通过继承来扩展。这种方式提供了比继承更大的灵活性，因为可以在运行时动态地添加责任。此外，装饰器模式还允许通过组合多个装饰器来创建复杂的行为层次结构。

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以上就是装饰器模式的一个实现案例，希望这篇文章能帮助你理解装饰器模式的使用方式及其优势。