装饰器模式类图

装饰器模式是一种软件设计模式，它的核心思想是在不改变原有对象的情况下，动态地增加对象的功能，同时也能够分离出这些功能，使系统更加灵活。在本文中，我们将讨论装饰器模式的类图结构，包括如何实现装饰器模式以及其在软件开发中的应用。

类图结构

装饰器模式由四个角色构成，分别是抽象构件(Component)、具体构件(ConcreteComponent)、抽象装饰器(Decorator)和具体装饰器(ConcreteDecorator)。下面我们将分别介绍这四个角色。

1. 抽象构件(Component)

抽象构件是一个接口或抽象类，它定义了被装饰的对象的行为。它有两个重要的作用，一是为具体构件和具体装饰器定义一致的接口，以便能够在任何装饰器中使用它；二是定义一个接口，使得用户可以使用具体构件对象或者具体装饰器对象。

2. 具体构件(ConcreteComponent)

具体构件是实现抽象构件接口的具体类，它是被装饰的原始对象，该对象就是被动态地修饰的对象。

3. 抽象装饰器(Decorator)

抽象装饰器是一个接口或抽象类，它继承了抽象构件接口，并持有一个指向抽象构件的引用，这样就可以保证所有的装饰器都具有抽象构件的行为。

4. 具体装饰器(ConcreteDecorator)

具体装饰器是实现抽象装饰器接口，它继承了抽象装饰器，并在内部持有一个指向抽象构件的引用，在装饰时可以动态地增加一些额外的行为。

实现装饰器模式

下面我们通过一个简单的例子来演示如何实现装饰器模式。假设我们有一个咖啡店，我们希望动态地增加咖啡的调料，例如牛奶、糖浆、巧克力酱等。首先我们定义抽象构件(ICoffee)：

```

public interface ICoffee {

public double getCost();

public String getDescription();

}

```

然后定义具体构件(Espresso, Americano等)：

```

public class Espresso implements ICoffee {

public double getCost() {

return 1.99;

}

public String getDescription() {

return "Espresso Coffee";

}

}

```

接着，定义抽象装饰器(Decorator)：

```

public abstract class Decorator implements ICoffee {

protected ICoffee coffee;

public Decorator(ICoffee coffee) {

this.coffee = coffee;

}

public double getCost() {

return coffee.getCost();

}

public String getDescription() {

return coffee.getDescription();

}

}

```

其中，抽象装饰器持有一个指向抽象构件的引用，这样就可以保证所有的装饰器都具有抽象构件的行为。

最后，定义具体装饰器(Milk, Syrup等)：

```

public class Milk extends Decorator {

public Milk(ICoffee coffee) {

super(coffee);

}

public double getCost() {

return super.getCost() + 0.5;

}

public String getDescription() {

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

}

}

```

具体装饰器继承了抽象装饰器，并在其内部持有一个指向抽象构件的引用，在装饰时可以动态地增加一些额外的行为。例如Milk装饰器通过调用super.getCost()获取原来咖啡的费用，并增加0.5来计算加入牛奶后的咖啡费用。

最后，我们可以使用装饰器对具体构件(Espresso, Americano等)进行装饰。例如：

```

ICoffee c1 = new Espresso();

c1 = new Milk(c1);

System.out.println(c1.getDescription() + " " + c1.getCost());

```

输出结果：

```

Espresso Coffee, Milk 2.49

```

应用场景

装饰器模式常用于以下场景：

1. 在不改变原有对象的情况下，动态地增加对象的功能。例如上述例子，我们可以在不改变原有Espresso对象的情况下动态地增加牛奶、糖浆等调料。

2. 需要灵活地组合对象，以满足不同的需求。例如可以组合多个具体装饰器来满足用户不同的需求。

3. 在不确定对象的具体行为时，可以使用装饰器来增加额外的行为。例如在某些情况下，我们无法确定具体构件的行为，可以使用装饰器来增加一些额外的行为。