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结构型模式:装饰模式

花

七大结构型模式之四:装饰模式。

简介

姓名 :装饰模式

英文名 :Decorator Pattern

价值观 :人靠衣装,类靠装饰

个人介绍
Attach additional responsibilities to an object dynamically keeping the same interface. Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality.
动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰模式相比生成子类更为灵活。
(来自《设计模式之禅》)

你要的故事

夏天到了,吃货们期待的各种各样冷冻零食就要大面积面向市场,什么冰淇淋、雪糕、冰棍等等。今天的装饰模式不讲这些都受欢迎的零食,讲讲那乌黑滴龟苓膏。不知道大伙们喜不喜欢吃龟苓膏,我是挺喜欢的,不喜欢的人很多都闲它苦,应该没有人愿意在没加任何糖类的情况下吃龟苓膏。很多糖水店会提供几种龟苓膏,比如蜂蜜龟苓膏、牛奶龟苓膏。下面我们空想出一个场景来。

天气到了 30℃,小明和小红加班到了 10 点,一起下班,路过一家糖水店,小红萌生了吃糖水解解热的想法,小明最近涨薪,就提出要请小红吃糖水,他们进去糖水店,小红想着好久没吃龟苓膏了,就想吃吃,怀念一下童年那段在农村夜晚吃龟苓膏的时光。糖水店里面有 3 种龟苓膏,一种是普通龟苓膏(这老板居然提供不加任何糖分的,过分了),一种是蜂蜜龟苓膏,另外一种是牛奶龟苓膏,小明点了一份蜂蜜龟苓膏,小红想加蜂蜜和牛奶,就咨询了老板娘,能否同时加蜂蜜和牛奶,老板娘用那东北腔爽快地回复小红:行。小明和小红就等龟苓膏上桌。。。脑洞到这。

我们来把这个故事套入到装饰模式里去。上面故事里老板卖 3 种龟苓膏,而都不满足小红的需求,小红想要的是蜂蜜牛奶龟苓膏,如果用继承来实现龟苓膏,那就无法满足小红的要求了,因为继承直接固定了龟苓膏的做法,加什么就是什么,要蜂蜜牛奶龟苓膏,那就需要另外一个龟苓膏类代表蜂蜜牛奶龟苓膏;而用装饰模式则不同,下面看看装饰模式的实现代码。

龟苓膏抽象类,该类定义了制作龟苓膏的抽象方法。

/**
 * 龟苓膏
 */
abstract class HerbalJelly {

    /**
     * 制作龟苓膏方法
     */
    public abstract void process();

}

老板提供的最基本的龟苓膏,这种龟苓膏不加任何料,就是那苦苦的龟苓膏,我们称它为普通龟苓膏。

/**
 * 普通龟苓膏
 */
class CommonHerbalJelly extends HerbalJelly {

    @Override
    public void process() {
        System.out.println("盛一碗龟苓膏");
    }
    
}

另外 2 种龟苓膏:蜂蜜龟苓膏和牛奶龟苓膏,不是用继承实现,而是用装饰器实现,我们可以发现这 2 种龟苓膏都是基于上面普通龟苓膏添加不同的糖类食品制作而成。下面实现一个抽象类充当装饰器。

/**
 * 龟苓膏装饰器
 */
abstract class Decorator extends HerbalJelly {

    private HerbalJelly herbalJelly;

    public Decorator(HerbalJelly herbalJelly) {
        this.herbalJelly = herbalJelly;
    }

    @Override
    public void process() {
        this.herbalJelly.process();
    }
}

接下来就根据上面的龟苓膏装饰器来实现蜂蜜龟苓膏和牛奶龟苓膏。

/**
 * 蜂蜜龟苓膏
 */
class HoneyHerbalJelly extends Decorator{

    public HoneyHerbalJelly(HerbalJelly herbalJelly) {
        super(herbalJelly);
    }

    @Override
    public void process() {
        super.process();
        System.out.println("加蜂蜜");
    }
}

/**
 * 牛奶龟苓膏
 */
class MilkHerbalJelly extends Decorator{

    public MilkHerbalJelly(HerbalJelly herbalJelly) {
        super(herbalJelly);
    }

    @Override
    public void process() {
        super.process();
        System.out.println("加牛奶");
    }
}

下面提供我们的测试代码,还记得上面说的,小明要了一碗蜂蜜龟苓膏,小红则要了一碗蜂蜜牛奶龟苓膏。

public class DecoratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        CommonHerbalJelly commonHerbalJelly = new CommonHerbalJelly();
        HoneyHerbalJelly honeyHerbalJelly = new HoneyHerbalJelly(commonHerbalJelly);
        // 小明的蜂蜜龟苓膏
        honeyHerbalJelly.process();

        MilkHerbalJelly milkHerbalJelly = new MilkHerbalJelly(honeyHerbalJelly);
        // 小红的蜂蜜牛奶龟苓膏
        milkHerbalJelly.process();
    }

}

打印结果:
盛一碗龟苓膏
加蜂蜜
盛一碗龟苓膏
加蜂蜜
加牛奶

我们看到,小明的龟苓膏只加蜂蜜,小红的龟苓膏加了蜂蜜和牛奶,这样就很简单的满足了小红的要求。

总结

装饰模式在一些类与类之间有叠加效应(也就是给一个类增加附加功能)的场景中非常好用,它可以说是继承的替代品,有更好的扩展性,也比较灵活。在 Java JDK 源码中也大面积用到了装饰模式,比如:java.io.BufferedInputStream(InputStream)。学完基础知识后,可以看看源码中是怎么实现的,巩固知识。

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