Java 之 裝飾者模式

本章能夠成爲 「給愛用繼承的人一個全新的設計眼界」。咱們即將再度探討繼承濫用的問題。並在會在本章中學到如何使用對象組合的方式，作到運行時裝飾類。爲什麼？一旦你熟悉了裝飾的技巧。你將可以在不修改任何底層代碼的狀況下，給你的（或別人的）對象賦予新的職責。

章節開頭，咱們看到了一個屌絲大叔端着一杯星巴茲的咖啡，一臉賤樣的想着，「曾經我覺得男子漢應該用繼承梳理一切，後來我領教到運行時擴展，遠比編譯時期的繼承威力大。」

一、笨方法

小子的學習方式是：先把星巴茲的問題看懂（業務難點），而後把章節拉到後邊，着手把代碼敲了一遍，這個時候回頭再來思考星巴茲遇到的業務難點，天然也就瞭然於胸。若是此時的你茫然無措，對這設計模式這本書有些迫不得已，不妨嘗試一下我這種笨拙的辦法？

二、星巴茲故事

好，你們都對於星巴茲這家咖啡店很是熟悉吧？我今天在「獲得」這個APP上閱讀了吳軍老師講的品味咖啡，卻是對於咖啡有了一點點認知，至少不會輕易以爲咖啡只是用來提神的苦水。若是你也想有一點點了解，不妨看看個人讀書筆記：http://www.jianshu.com/p/f9aa11449ab8（如何能夠，建議在獲得這個APP上訂閱吳軍老師的專欄吧，嘗試着另外一種生活的態度）

 

那好，說正題，咱們說一下星巴茲在中國迅速鋪開市場的時候，想要更新訂單系統時趕上的業務痛點：星巴茲目前有四種飲料，他們單獨售價都是固定好的，而此時由於業務拓展，爲了迎合市場客戶的需求，新增了幾種調料，後續可能會增長其餘的飲料種類也說不定哦。那麼，基於原有的訂單業務是怎麼實現的呢？

先來看原先的訂單系統的飲料類圖：

因此若是盲目的按照原先的繼承結構來實現，那麼星巴茲可能須要實現的類圖以下：

這已經不是簡單的類爆炸了，若是接下來星巴茲在中國的業務持續飆升呢？整個訂單系統將龐大到沒法想象，已經能夠預料到，若是星巴茲的工程師不被逼瘋，大概也只能跑路了。由於維護近乎沒法維護的代碼，足矣讓工程師溜之大吉。

或許有沉迷繼承的傢伙會站出來，指着小子的鼻子說，只要在繼承的結構上優化，能夠解決這種問題：好比在Beverage基類上作處理，就能夠完美解決龐大類的問題，並且僅僅只須要五個類，不信你看看設計好的類圖：

乍一看，誒，彷佛真的能夠完美解決的耶？可是仔細想一想，這個繼承的結構是站在什麼角度上來考慮的？是站在既定的業務再也不擴展而設計的！好比此時要新增一種調料，是否是還要繼續修改基類？好比有一個客戶的口味很是重，他須要兩個份量的摩卡，系統怎麼實現呢？而且，假如星巴茲調查到競爭對手在買的一款綠茶在中國很是的暢銷，客戶正在源源不斷的流失，總部要求星巴茲分部必定要加上綠茶，可是綠茶的結構裏，不該該有摩卡，不該該有豆漿啊！因此，這個結構的實現並未從真正意義上解決系統痛點。若是有其餘的設計方案，咱們是否先考慮考慮軟件開發的系統設計原則？好比：

軟件開發的無上法典：開閉原則

關於開閉原則，這裏不加以贅述，若是不瞭解的童鞋，請猛烈戳下邊的連接：http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7296944（不是小子的筆記，可是寫的很好，雙手奉上）

 

既然繼承不能很好的解決問題，思考更優的解決方案以後，請跟小子一塊兒認識一下今天的主題——裝飾者模式。

前邊說道星巴茲的訂單系統擴展的問題，簡直讓人無語，聞風喪膽，那麼若是使用裝飾者模式是如何解決問題的呢？很簡單，思考——「把星巴茲提供的飲料（請自行過濾掉配料）做爲主體對象（被裝飾對象），而後把配料（裝飾對象）一步步裝配到飲料的主體對象上。」

好比： 我到了星巴茲咖啡店，點了一杯濃縮咖啡Espresso ，這個時候我想要加一些摩卡Mocha，再加一些豆漿 SoybeanMilk。因此這杯咖啡的價格應該是：Espresso + Mocha + SoybeanMilk。從一個主體Espresso裝飾上Mocha，再裝飾上SoybeanMilk，以下圖：

  那麼價格如何計算？

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

三、代碼實現

裝飾者模式定義：動態的將責任附加到對象上，若要擴展功能，裝飾者模式提供了比繼承更加彈性更加優越的替代方案；

另外一個軟件開發無上法典：組合優先考慮於繼承。

  如下是實現的代碼，注意Beverage與CondimentDecroator的關係：

package cn.org.lennon.decorate;

import java.math.BigDecimal;


/**
 * 選擇head first書中的星巴茲案例，星巴茲是一件飲料店，旗下有多種飲料。
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:35:36
 * @className Beverage 飲料
 */
public abstract class Beverage {
	
	/**
	 * 飲料的價格
	 */
	protected BigDecimal price;
	
	/**
	 * 描述，咱們能夠稱之爲名稱 
	 */
	protected String description = "unkonw Beverage";
	
	/**
	 * 獲取到一種飲料的描述（好比名稱）
	 * 
	 * @return
	 */
	public String getDescrition() {
		return description;
	}
	
	/**
	 * 計算這杯飲料的價格
	 * 
	 * @return
	 */
	public abstract BigDecimal cost() ;
}

package cn.org.lennon.decorate;


/**
 * 星巴茲調料的抽象類，擴展至Berverage，由於咱們認爲調料其實也是飲料中的一種。
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:48:31
 *
 */
public abstract class CondimentDecoratore extends Beverage {
	
	/**
	 * 獲取調料的相關描述（咱們能夠認爲是名稱）
	 * 
	 * @return
	 */
	public abstract String getDescription() ;
	
}

因此，來看看被裝飾者（星巴茲咖啡店的主要飲料）如何實現吧：

package cn.org.lennon.decorate.mian;

import java.math.BigDecimal;

import cn.org.lennon.decorate.Beverage;

/**
 * 濃縮咖啡，是星巴茲的一種主要飲料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:51:19
 *
 */
public class Espresso extends Beverage {
	
	/**
	 * 構造函數，初始化濃縮咖啡的描述（名稱）, 以及它的價格
	 */
	public Espresso(BigDecimal price){
		this.description = "Espresso";
		this.price = price;
	}

	/**
	 * 它的金額數量是
	 */
	@Override
	public BigDecimal cost() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return price;
	}

}

那麼，看看裝飾者（星巴茲咖啡店的調料）又是如何實現的吧：

package cn.org.lennon.decorate.condiment;

import java.math.BigDecimal;

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


/**
 * 星巴茲的調料中，有一種叫作摩卡的調料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日上午11:55:48
 *
 */
public class Mocha extends CondimentDecoratore {
	
	/**
	 * 飲料
	 */
	private Beverage beverage;
	
	/**
	 * 構造函數，初始化摩卡的裝飾在一杯飲料之上
	 * 
	 * @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;

/**
 * 星巴茲的調料中，有一種叫作豆漿的調料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日下午12:04:04
 *
 */
public class SoybeanMilk extends CondimentDecoratore {

	/**
	 * 飲料
	 */
	private Beverage beverage;
	
	/**
	 * 構造函數，初始化奶油的裝飾在一杯飲料之上
	 * 
	 * @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;

/**
 * 星巴茲的調料中，有一種叫作奶油的調料
 * 
 * @author lennon
 * @time 2017年3月19日下午12:02:21
 *
 */
public class Cream extends CondimentDecoratore {

	
	/**
	 * 飲料
	 */
	private Beverage beverage;
	
	/**
	 * 構造函數，初始化奶油的裝飾在一杯飲料之上
	 * 
	 * @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，那如今購買一杯濃縮咖啡，還要來點摩卡，來點豆漿，系統是如何實現的吧！

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

		// 我要購買一杯又豆漿+摩卡的濃縮咖啡
		Beverage bev = new SoybeanMilk( new Mocha(new Espresso( new BigDecimal(11)),  new BigDecimal(15)), new BigDecimal(10));
		
		System.out.println("我在星巴茲的第一杯咖啡的消費是：" + bev.cost());
		
	}

}

總結

    站在裝飾者模式的角度去思考星巴茲的故事，咱們能夠看出一個良好系統的設計，就像一門偉大的藝術。裝飾者模式幾乎完美的遵循了軟件開發原則中的「開閉原則」。整個系統的業務拓展只要實現Beverage與CondimentDecorator就能夠。同時，裝飾者模式也是一個很好的「組合優先考慮於繼承」的完美案例。由於裝飾者模式正好完美契合了星巴茲趕上的問題，可是在實際的軟件開發中，咱們經常不能很是完整的照搬模式，而且在真正的使用設計模式的時候，必定要考慮好防止過分設計，從而增長軟件複雜度。

    裝飾者模式從代碼來看是很是 簡單的，經過站在代碼的角度來分析從新分析星巴茲的訂單系統的故事，而後再從新回來思考裝飾者模式，必定可讓你有另外一番收穫！

 

歡迎指教，我是大天然的搬運工！