设计模式之装饰模式

设计模式是一种基于经验的设计方法，可以帮助开发人员提高代码的重用度、灵活性和可维护性。其中，装饰模式是一种常见的设计模式，它可以在运行时动态地扩展对象的功能而不必修改代码，既能够遵循开放封闭原则，也能够实现松耦合的设计。

装饰模式的定义

装饰模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。装饰模式的核心思想是“包装对象”，即用一个装饰类来包装真实的对象，从而动态地增加对象的功能。这种方式可以在不修改原有代码的情况下，组合不同的装饰器实现不同的功能组合。

装饰模式的组成部分

装饰模式包含以下几个角色：

1. 抽象组件（Component）：定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加职责。

2. 具体组件（ConcreteComponent）：定义了一个具体的对象，也可以给这个对象添加一些职责。

3. 抽象装饰器（Decorator）：装饰抽象组件的基类，同时它也通过继承实现了与抽象组件相同的接口。

4. 具体装饰器（ConcreteDecorator）：继承自抽象装饰器，实现具体的装饰功能。

装饰模式的优点

1. 灵活性好：装饰模式可以动态地增加和删除对象的职责，在不影响原有代码的情况下，实现新的功能组合。

2. 可扩展性好：由于装饰器和组件的接口是相同的，所以可以无限扩展功能，而且可以按需要进行组合。

3. 不破坏原有代码：通过包装一个对象，不必修改原有代码即可实现功能的增强，符合开放封闭原则。

装饰模式的应用场景

1. 动态地给一个对象添加新的功能，而且还能够动态地撤销这些功能。

2. 需要增加一些额外的功能，但是又不想修改原有的代码。

3. 用继承来扩展功能不利于系统的扩展和维护。

装饰模式的实例

现在我们来看一个实际的例子，如何使用装饰模式来实现对象的功能扩展。

我们有一个饮料类（Beverage），它有一个基本的描述方法（getDescription）和一个计算价格的方法（cost）。现在我们要在这个饮料类上添加一些调料（Condiment），比如牛奶、摩卡、豆浆等，这些调料也有自己的价格和描述。我们需要用装饰模式实现这些调料的扩展。

首先，我们定义一个抽象饮料类（Beverage）：

```

public abstract class Beverage {

String description = "Unknown Beverage";

public String getDescription() {

return description;

}

public abstract double cost();

}

```

然后，我们定义一个具体的饮料类（HouseBlend）：

```

public class HouseBlend extends Beverage {

public HouseBlend() {

description = "House Blend Coffee";

}

public double cost() {

return .89;

}

}

```

接着，我们定义一个抽象装饰器类（CondimentDecorator），来包装具体的饮料类：

```

public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {

public abstract String getDescription();

}

```

然后，我们定义具体的装饰器类，比如牛奶（Milk）：

```

public class Milk extends CondimentDecorator {

Beverage beverage;

public Milk(Beverage beverage) {

this.beverage = beverage;

}

public String getDescription() {

return beverage.getDescription() + ", Milk";

}

public double cost() {

return .10 + beverage.cost();

}

}

```

最后，我们就可以按照需要来进行调料的组合了：

```

Beverage beverage = new HouseBlend(); // 一杯 House Blend 咖啡

beverage = new Milk(beverage); // 加入牛奶

```

这样，我们就实现了装饰模式来进行饮料类的扩展。