Java 之 装饰者模式

本章能够成为 “给爱用继承的人一个全新的设计眼界”。咱们即将再度探讨继承滥用的问题。并在会在本章中学到如何使用对象组合的方式，作到运行时装饰类。为什么？一旦你熟悉了装饰的技巧。你将可以在不修改任何底层代码的状况下，给你的（或别人的）对象赋予新的职责。

章节开头，咱们看到了一个屌丝大叔端着一杯星巴兹的咖啡，一脸贱样的想着，“曾经我觉得男子汉应该用继承梳理一切，后来我领教到运行时扩展，远比编译时期的继承威力大。”

一、笨方法

小子的学习方式是：先把星巴兹的问题看懂（业务难点），而后把章节拉到后边，着手把代码敲了一遍，这个时候回头再来思考星巴兹遇到的业务难点，天然也就了然于胸。若是此时的你茫然无措，对这设计模式这本书有些迫不得已，不妨尝试一下我这种笨拙的办法？

二、星巴兹故事

好，你们都对于星巴兹这家咖啡店很是熟悉吧？我今天在“获得”这个APP上阅读了吴军老师讲的品味咖啡，却是对于咖啡有了一点点认知，至少不会轻易以为咖啡只是用来提神的苦水。若是你也想有一点点了解，不妨看看个人读书笔记：http://www.jianshu.com/p/f9aa11449ab8（如何能够，建议在获得这个APP上订阅吴军老师的专栏吧，尝试着另外一种生活的态度）

 

那好，说正题，咱们说一下星巴兹在中国迅速铺开市场的时候，想要更新订单系统时赶上的业务痛点：星巴兹目前有四种饮料，他们单独售价都是固定好的，而此时由于业务拓展，为了迎合市场客户的需求，新增了几种调料，后续可能会增长其余的饮料种类也说不定哦。那么，基于原有的订单业务是怎么实现的呢？

先来看原先的订单系统的饮料类图：

因此若是盲目的按照原先的继承结构来实现，那么星巴兹可能须要实现的类图以下：

这已经不是简单的类爆炸了，若是接下来星巴兹在中国的业务持续飙升呢？整个订单系统将庞大到没法想象，已经能够预料到，若是星巴兹的工程师不被逼疯，大概也只能跑路了。由于维护近乎没法维护的代码，足矣让工程师溜之大吉。

或许有沉迷继承的家伙会站出来，指着小子的鼻子说，只要在继承的结构上优化，能够解决这种问题：好比在Beverage基类上作处理，就能够完美解决庞大类的问题，并且仅仅只须要五个类，不信你看看设计好的类图：

乍一看，诶，彷佛真的能够完美解决的耶？可是仔细想一想，这个继承的结构是站在什么角度上来考虑的？是站在既定的业务再也不扩展而设计的！好比此时要新增一种调料，是否是还要继续修改基类？好比有一个客户的口味很是重，他须要两个份量的摩卡，系统怎么实现呢？而且，假如星巴兹调查到竞争对手在买的一款绿茶在中国很是的畅销，客户正在源源不断的流失，总部要求星巴兹分部必定要加上绿茶，可是绿茶的结构里，不该该有摩卡，不该该有豆浆啊！因此，这个结构的实现并未从真正意义上解决系统痛点。若是有其余的设计方案，咱们是否先考虑考虑软件开发的系统设计原则？好比：

软件开发的无上法典：开闭原则

关于开闭原则，这里不加以赘述，若是不了解的童鞋，请猛烈戳下边的连接：http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7296944（不是小子的笔记，可是写的很好，双手奉上）

 

既然继承不能很好的解决问题，思考更优的解决方案以后，请跟小子一块儿认识一下今天的主题——装饰者模式。

前边说道星巴兹的订单系统扩展的问题，简直让人无语，闻风丧胆，那么若是使用装饰者模式是如何解决问题的呢？很简单，思考——“把星巴兹提供的饮料（请自行过滤掉配料）做为主体对象（被装饰对象），而后把配料（装饰对象）一步步装配到饮料的主体对象上。”

好比： 我到了星巴兹咖啡店，点了一杯浓缩咖啡Espresso ，这个时候我想要加一些摩卡Mocha，再加一些豆浆 SoybeanMilk。因此这杯咖啡的价格应该是：Espresso + Mocha + SoybeanMilk。从一个主体Espresso装饰上Mocha，再装饰上SoybeanMilk，以下图：

  那么价格如何计算？

SoybeanMilk.cost() + （Mocha.cost() + Espresson.cost()）

三、代码实现

装饰者模式定义：动态的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加弹性更加优越的替代方案；

另外一个软件开发无上法典：组合优先考虑于继承。

  如下是实现的代码，注意Beverage与CondimentDecroator的关系：

package cn.org.lennon.decorate;

import java.math.BigDecimal;


/**
 * 选择head first书中的星巴兹案例，星巴兹是一件饮料店，旗下有多种饮料。
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:35:36
 * @className Beverage 饮料
 */
public abstract class Beverage {
	
	/**
	 * 饮料的价格
	 */
	protected BigDecimal price;
	
	/**
	 * 描述，咱们能够称之为名称 
	 */
	protected String description = "unkonw Beverage";
	
	/**
	 * 获取到一种饮料的描述（好比名称）
	 * 
	 * @return
	 */
	public String getDescrition() {
		return description;
	}
	
	/**
	 * 计算这杯饮料的价格
	 * 
	 * @return
	 */
	public abstract BigDecimal cost() ;
}

package cn.org.lennon.decorate;


/**
 * 星巴兹调料的抽象类，扩展至Berverage，由于咱们认为调料其实也是饮料中的一种。
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:48:31
 *
 */
public abstract class CondimentDecoratore extends Beverage {
	
	/**
	 * 获取调料的相关描述（咱们能够认为是名称）
	 * 
	 * @return
	 */
	public abstract String getDescription() ;
	
}

因此，来看看被装饰者（星巴兹咖啡店的主要饮料）如何实现吧：

package cn.org.lennon.decorate.mian;

import java.math.BigDecimal;

import cn.org.lennon.decorate.Beverage;

/**
 * 浓缩咖啡，是星巴兹的一种主要饮料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:51:19
 *
 */
public class Espresso extends Beverage {
	
	/**
	 * 构造函数，初始化浓缩咖啡的描述（名称）, 以及它的价格
	 */
	public Espresso(BigDecimal price){
		this.description = "Espresso";
		this.price = price;
	}

	/**
	 * 它的金额数量是
	 */
	@Override
	public BigDecimal cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return price;
	}

}

那么，看看装饰者（星巴兹咖啡店的调料）又是如何实现的吧：

package cn.org.lennon.decorate.condiment;

import java.math.BigDecimal;

import cn.org.lennon.decorate.Beverage;
import cn.org.lennon.decorate.CondimentDecoratore;


/**
 * 星巴兹的调料中，有一种叫作摩卡的调料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:55:48
 *
 */
public class Mocha extends CondimentDecoratore {
	
	/**
	 * 饮料
	 */
	private Beverage beverage;
	
	/**
	 * 构造函数，初始化摩卡的装饰在一杯饮料之上
	 * 
	 * @param beverage
	 */
	public Mocha(Beverage beverage, BigDecimal price){
		this.beverage 	= beverage;
		this.price 		= price;
	}

	@Override
	public String getDescription() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return this.beverage.getDescrition() + " + Mocha";
	}

	@Override
	public BigDecimal cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return this.price.add(this.beverage.cost());
	}

}

package cn.org.lennon.decorate.condiment;

import java.math.BigDecimal;

import cn.org.lennon.decorate.Beverage;
import cn.org.lennon.decorate.CondimentDecoratore;

/**
 * 星巴兹的调料中，有一种叫作豆浆的调料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日下午12:04:04
 *
 */
public class SoybeanMilk extends CondimentDecoratore {

	/**
	 * 饮料
	 */
	private Beverage beverage;
	
	/**
	 * 构造函数，初始化奶油的装饰在一杯饮料之上
	 * 
	 * @param beverage
	 */
	public SoybeanMilk(Beverage beverage, BigDecimal price){
		this.beverage 	= beverage;
		this.price 		= price;
	}
	
	@Override
	public String getDescription() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return this.beverage.getDescrition() + " + SoybeamMilk";
	}

	@Override
	public BigDecimal cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return this.price.add(this.beverage.cost());
	}

}

package cn.org.lennon.decorate.condiment;

import java.math.BigDecimal;

import cn.org.lennon.decorate.Beverage;
import cn.org.lennon.decorate.CondimentDecoratore;

/**
 * 星巴兹的调料中，有一种叫作奶油的调料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日下午12:02:21
 *
 */
public class Cream extends CondimentDecoratore {

	
	/**
	 * 饮料
	 */
	private Beverage beverage;
	
	/**
	 * 构造函数，初始化奶油的装饰在一杯饮料之上
	 * 
	 * @param beverage
	 */
	public Cream(Beverage beverage, BigDecimal price){
		this.beverage 	= beverage;
		this.price 		= price;
	}
	
	@Override
	public String getDescription() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return beverage.getDescrition() + " + cream";
	}

	@Override
	public BigDecimal cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return this.price.add(this.beverage.cost());
	}

}

 

好，那如今购买一杯浓缩咖啡，还要来点摩卡，来点豆浆，系统是如何实现的吧！

package cn.org.lennon.decorate;

import java.math.BigDecimal;

import cn.org.lennon.decorate.condiment.Mocha;
import cn.org.lennon.decorate.condiment.SoybeanMilk;
import cn.org.lennon.decorate.mian.Espresso;

/**
 * 主程序
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日下午12:14:06
 *
 */
public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

		// 我要购买一杯又豆浆+摩卡的浓缩咖啡
		Beverage bev = new SoybeanMilk( new Mocha(new Espresso( new BigDecimal(11)),  new BigDecimal(15)), new BigDecimal(10));
		
		System.out.println("我在星巴兹的第一杯咖啡的消费是：" + bev.cost());
		
	}

}

总结

    站在装饰者模式的角度去思考星巴兹的故事，咱们能够看出一个良好系统的设计，就像一门伟大的艺术。装饰者模式几乎完美的遵循了软件开发原则中的“开闭原则”。整个系统的业务拓展只要实现Beverage与CondimentDecorator就能够。同时，装饰者模式也是一个很好的“组合优先考虑于继承”的完美案例。由于装饰者模式正好完美契合了星巴兹赶上的问题，可是在实际的软件开发中，咱们经常不能很是完整的照搬模式，而且在真正的使用设计模式的时候，必定要考虑好防止过分设计，从而增长软件复杂度。

    装饰者模式从代码来看是很是 简单的，经过站在代码的角度来分析从新分析星巴兹的订单系统的故事，而后再从新回来思考装饰者模式，必定可让你有另外一番收获！

 

欢迎指教，我是大天然的搬运工！