装饰者模式

【0】README

0.1）本文部分文字描述转自： “head first设计模式”，旨在学习  装饰者模式 的基础知识；

0.2）装饰者模式的源代码参见：装饰者模式

【1】星巴克荔枝（这里的星巴克仅仅是做个模拟的用途）

1.1）星巴克咖啡订单计费系统类图：

1.2）problem：购买咖啡时，也可以要求加入各种调料，如：蒸奶，豆浆等。星巴克会工具加入的调料来收取不同的费用；而计费方法cost（）又在 调料类中，所以就需要 各种调料都要去继承 Beverage 类，这样整个订单系统的类将会很多，而且显得很冗杂。

【2】设计原则： 类应该对扩展开放，对修改关闭（干货——开放关闭原则）

2.1）解释：目标是允许类容易扩展，在不修改现有代码的情况下，就可以搭配新的行为。

2.2）注意事项：在选择需要被扩展的代码部分时要小心，每个地方都采用开放—关闭原则，是一种浪费，也没有必要，还会导致代码变得复杂且难以理解；（干货——每个地方都采用开放—关闭原则，是一种浪费）

【3】认识装饰者模式

3.1）如何设计订单计费系统：我们要以饮料为主体，然后用调料来装饰饮料。

3.2）看个荔枝： 顾客想要摩卡和奶泡深焙咖啡，那么需要做的是（steps）：

step1）拿一个深焙咖啡对象；

step2）以摩卡（Mocha）对象装饰它；

step3）以奶泡（Whip）对象装饰它；

step4）调用cost() 方法进行计费，并依赖委托将调料的价钱加上去；

3.3）计费大致流程如下：

step1）调用最外圈装饰者Whip的cost方法；

step2）Whip 调用Mocha的cost方法；

step3）Mocha 调用DarkRoast的cost方法；

step4）DarkRoast返回它的价钱 $0.99；

step5）Mocha在DarkRoast的结果上，加上自己的价钱 $0.20，返回新价钱 $1.19；

step6）Whip 在Mocha 的结果上，加上自己的价钱 $0.10，返回新价钱 $1.29；

【4】整理我们所知道的

4.1）装饰者和被装饰者对象有相同的超类；

4.2）你可以用一个或多个装饰者包装一个对象；

4.3）因为装饰者和被装饰者有同样的基类，所以在任何需要原始对象（被装饰）对象的场合，都可以用装饰对象去替换它；

4.4）装饰者可以在所委托被装饰者的行为之前或之后，加上自己的行为， 以达到特定的目的； （干货——装饰者在被装饰者上添加行为）

4.5）对象可以在任何时候被装饰，所以可以在运行时动态地，不限量地用你喜欢的装饰者来装饰对象；

【5】定义装饰者模式

5.1）定义： 装饰者模式动态地将责任附加到对象上。若要扩展对象功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案；

5.2）看看代码示例

Attention）总额为：一个house blend coffee==0.89，而两个Mocha==0.4，一个Whip=0.1，所以总额=1.39

// 调料类（装饰者）public abstract class CondimentDecorator extends Beverage{public abstract String getDesc();}

//具体的装饰者public class Whip extends CondimentDecorator{Beverage beverage;public Whip(Beverage b){this.beverage = b;}@Overridepublic String getDesc() {return beverage.getDesc()+ ", Whip";}@Overridepublic double cost() {return .10 + beverage.cost();}}

// 具体的装饰者public class Mocha extends CondimentDecorator{Beverage beverage;public Mocha(Beverage b){this.beverage = b;}@Overridepublic String getDesc() {return beverage.getDesc()+ ", Mocha";}@Overridepublic double cost() {return .20 + beverage.cost();}}

// 饮料类（被装饰者）public abstract class Beverage {String desc = "unknown beverage";public String getDesc(){return desc;}public abstract double cost();}

// 具体被装饰者public class HouseBlend extends Beverage{public HouseBlend(){desc = "house blend coffee";}@Overridepublic double cost() {return .89;} }

// 具体被装饰者public class Espresso extends Beverage{public Espresso(){desc = "Espresso";}@Overridepublic double cost() {return 1.99;} }

public class Starbucks {public static void main(String[] args) {Beverage beverage = new Espresso();System.out.println(beverage.getDesc() + " $" + beverage.cost());Beverage beverage2 = new HouseBlend();beverage2 = new Mocha(beverage2);beverage2 = new Mocha(beverage2);beverage2 = new Whip(beverage2);System.out.println(beverage2.getDesc() + " $" + beverage2.cost());}}

【6】java IO中应用到的装饰者模式

6.1）看个荔枝：下面是一个典型的对象集合，用装饰者来将功能结合起来，以读取文件数据：

对上图的分析（Analysis）：

A1）LineNumberInputStream：是一个装饰者，他加上了计算行数的能力；

A2）BufferedInputStream：是一个具体的装饰者，它加入两种行为：利用缓冲输入来改进性能；用一个readline（）方法（用来一次读取一行文本输入数据）来增强功能；

A3）FileInputStream：是被装饰的组件。java IO 程序提供了几个组件，包括FileInputStream， StringBufferInputStream，ByteArrayInputStream。。。等。这些类都提供了最基本的字节读取功能；

6.2） 装饰java.io 类 

6.3）java IO也引出装饰者模式的一个缺点： 利用装饰者模式，常常造成设计中有大量的小类，数量实在太多，可能会造成使用此 API 程序员的困扰。但是，现在你已经了解了装饰者的工作原理，所以当我们使用别人的大量装饰的API时，就可以很容易地判别出他们的装饰者类是如何组织的，以方便用包装方式取得想要的行为；

6.4）编写自己的 java IO 装饰者

public class LowerCaseInputStream extends FilterInputStream {protected LowerCaseInputStream(InputStream in) {super(in);}/** * 下面定义了两个read方法，一个针对字节，一个针对字节数组； */public int read() throws IOException {int c = super.read();return (c == -1 ? c : Character.toLowerCase((char) c));}public int read(byte[] b, int offset, int len) throws IOException {int result = super.read(b, offset, len);for (int i = offset; i < offset + result; i++) {b[i] = (byte) Character.toLowerCase((char) b[i]);}return result;}}

public class InputTest {public static void main(String[] args) {int c;String path = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "src"+ File.separator + "com" + File.separator + "designpattern"+ File.separator + "chapter3" + File.separator;try {InputStream in = new LowerCaseInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(path + "test.txt")));while ((c = in.read()) >= 0)System.out.print((char) c);in.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

【7】装饰者模式——动态地将责任附加到对象上。想要扩展功能，装饰者提供有别于继承的另一种选择；（干货——装饰者模式的定义）