设计模式学习（五） -- 装饰者模式 Decorator Pattern

装饰者模式：动态地将责任附加到对象上。若要扩展功能，装饰者模式提供了比继承更有弹性的替代方案。

继承的缺点：类的数量爆炸、设计死板，以及基类加入的新功能不适用所有子类。

利用继承来设计子类的行为，是在编译时静态地决定的，而且所有子类都会继承到相同的行为。用组合扩展对象的行为，就能在运行时动态地扩展行为。而且使用组合，可以动态地组合对象，写新的代码添加新的功能，而不需要修改原来的代码，减少引进bug的风险。

设计原则：类应该对扩展开放，对修改关闭。
允许类容易扩展，在不修改原来代码的情况下，就可以搭配新的行为。

遵循开放-关闭原则，会引入新的抽象层次，增加代码的复杂度，所以需要把精力集中在设计中最有可能改变的地方来使用这一原则。

• 装饰者和被装饰者有相同的超类型 （利用继承达到类型匹配，而不是为了获取基类行为）；
• 可以用一个或者多个装饰者包装一个对象；
• 由于有相同的超类，所以任何需要使用被装饰的对象时，都可以用装饰者的对象代替它；
• 装饰者可以在所委托的被装饰者的行为之前或者之后，加上自己的行为；
• 被装饰的对象，可以在运行时动态不限量的使用任何装饰者来装饰对象。

装饰者模式实例类图：

• 装饰者CondimentDecorator和被装饰者Expresso、HouseBlend、DarkRoast等具有相同的超类型Beverage。
• 可以用一个或者多个CondimentDecorator装饰者（如Milk、Mocha、Soy等）来包装一个被装饰对象（如Expresso、HouseBlend、DarkRoast等的对象）。
  例如：
  Beverage beverage = new HouseBlend();
  beverage = new Mocha(beverage); //用Mocha对象来包装HouseBlend对象
• 装饰者Mocha对象可以在被装饰者HouseBlend对象的cost调用之后加上自己的cost定义的行为（参见代码）
  装饰者对象持有超类型Beverage的引用，这样就可以使用超类型的引用来添加自己的行为。
• 被装饰者HouseBlend对象可以在运行时动态不限量使用任何装饰者Milk、Mocha、Soy等对象来装饰自己。
  Beverage beverage2 = new HouseBlend(); //HouseBlend对象是被装饰者对象
  beverage2 = new Mocha(beverage2); //被Mocha装饰
  beverage2 = new Soy(beverage2); //被Soy装饰
  beverage2 = new Whip(beverage2); //被Whip装饰

对象被装饰者对象装饰，体现在代码中就是：被装饰者对象 = 装饰者对象;

代码实现：

/** * * @author Yves */public abstract class Beverage {    public String description = "Unknown Beverage";    public String getDescription(){        return this.description;    }    public abstract double cost();}

超类型Beverage

public class DarkRoast extends Beverage {    public DarkRoast() {        super.description = "DarkRoast";    }    @Override    public double cost() {        return 0.99;    }}

被装饰者DarkRoast

public class HouseBlend extends Beverage{    public HouseBlend(){        super.description = "House blend coffee";    }    @Override    public double cost() {        return 0.89;    }}

被装饰者HouseBlend

public abstract class CondimentDecorator extends Beverage{    public abstract String getDescription();}

装饰者抽象类CondimentDecorator与被装饰者DarkRoast和被装饰者HouseBlend具有相同的超类型Beverage

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 beverage.cost() + 0.20;    }  }

装饰者子类Mocha持有超类型Beverage引用，并利用该引用在cost方法中添加自己的行为beverage.cost() + 0.20;

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 beverage.cost() + 0.15;    } }

装饰者子类Soy持有超类型Beverage引用，并利用该引用在cost方法中添加自己的行为beverage.cost() + 0.15;

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 beverage.cost() + 0.10;    } }

装饰者子类Whip持有超类型Beverage引用，并利用该引用在cost方法中添加自己的行为beverage.cost() + 0.10;

public class StarbuzzCoffee {    public static void main(String args[]){        Beverage beverage = new HouseBlend();        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());        Beverage beverage2 = new DarkRoast();    //DarkRoast is the concrete class which can be decorated.        beverage2 = new Mocha(beverage2);   //Decorate by Mocha        beverage2 = new Whip(beverage2);    //Decorate by Whip        System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());    }}

被装饰者DarkRoast，beverage2.cost() –> 0.99
内圈装饰者Mocha，beverage2.cost() –> 0.20
外圈装饰Whip，beverage2.cost() –> 0.10
最后beverage2.cost()返回结果1.29

run:House blend coffee $0.89DarkRoast, Mocha, Whip $1.29

调用关系图：

首先调用外层装饰者的cost方法，然后依次调用内层装饰者的cost方法，直到调用被装饰者的cost方法；首先被装饰者cost方法返回，然后最内层装饰者cost方法返回，然后依次返回外层装饰者cost方法，直到最外层装饰者cost方法返回。