设计模式之装饰者模式

学完装饰者模式之后发现代码实现很简单，但是有种不知道在什么场合适合应用的感觉。对于书上写的咖啡例子感觉有点强行使用，不过对于原理讲解来说很合适，暂且记录下来，后续还需要结合实际应用例子加深理解。

装饰者模式 动态的将责任附加到对象身上，若要扩展功能，装饰者模式提供了比继承更有弹性的替代方案。

通俗点讲就是在运行时将功能扩展到原来的对象上，但是不需要修改原对象的代码。这样的好处就是在设计时想不到的功能，或者在设计时没法预料的变化，可以在将来发生时再去扩展，同时由于只用扩展后的对象替换原来的对象（扩展后的对象跟原来对象是同一种类型），不直接修改原来的其他实现，降低了出bug的风险。听起来好像很厉害，但实际上要获得这样的灵活性，必须满足一些条件，这个后面再说。

在装饰者模式中，作者引出了一条设计原则

开放-关闭原则 类应该对扩展开放，对修改关闭。

这个设计原则的目标是设计的类容易扩展（开放），在不修改现有的代码的情况下（关闭），就可以搭配新的行为，达到新的功能。这样的设计具有弹性，可以更好的应对改变。

装饰者模式从一开始就设计容易扩展的类，在不修改代码的情况下搭配装饰者，在装饰者中加入新的行为，达到新的功能。

接下来我们用书上的例子来具体解释装饰者模式。

假设你开了一家咖啡店，提供美式咖啡，焦糖玛奇朵，摩卡等等种类。顾客点其中的一种，其实都是普通咖啡加各种料做成的，算价钱的时候就是把咖啡和各种料的价格加起来。如果咖啡和料都是一个个对象，那实现这个过程可能就变成了下面的样子（不太恰当。。）

public class Mocha{
    public double cost(){
        //     咖啡     +       料1     +           料2
        return coffee.cost() + condiment1.cost() + condiment2.cost(); 
    }
}

这样的实现针对具体实现编程，同时应该使用组合来实现，违背了设计原则。一旦配料发生改变，则需要修改具体的 Mocha 实现类。

如果使用装饰者模式来设计，则不存在这样的问题。

设计一个饮料的超类，所有咖啡都继承这个类

  /**
  * 饮料抽象类，所有饮料的超类型
  */
  public abstract class Beverage {

      /**
      * @return 描述
      */
      public String getDescription(){
          return "Unknown Beverage";
      }

      /**
      * @return 价格
      */
      public abstract double cost();

  }

再设计一个装饰者，调料都继承这个类型

/**
 * 所有调料装饰者的超类型
 */
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {

  /**
   * 所有调料都必须重新实现描述方法
   * @return 调料描述
   */
  public abstract String getDescription();

}

实现基础的咖啡

/**
 * 综合咖啡，饮料的子类
 */
public class Espresso extends Beverage {

  @Override
  public String getDescription() {
      return "咖啡";
  }

  @Override
  public double cost() {
      return 1.99;
  }

}

实现各种调料

/**
 * 摩卡装饰者
 */
public class Mocha extends CondimentDecorator {

  /**
   * 被摩卡封装的对象
   */
  private Beverage beverage;

  public Mocha(Beverage beverage){
      this.beverage = beverage;
  }

  @Override
  public String getDescription() {
      return "摩卡" + beverage.getDescription();
  }

  @Override
  public double cost() {
      return 0.55 + beverage.cost();
  }

}

/**
* 奶盖装饰者
*/
public class Whip extends CondimentDecorator {

  private Beverage beverage;

  public Whip(Beverage beverage){
      this.beverage = beverage;
  }

  @Override
  public String getDescription() {
      return "奶盖" + beverage.getDescription();
  }

  @Override
  public double cost() {
      return 0.3 + beverage.cost();
  }

}

现在来制作一杯奶盖摩卡咖啡

  /**
   * 制作奶盖摩卡咖啡，计算价格
   * @param args
   */
  public static void main(String[] args) {
      // 1.普通咖啡
      Beverage espresso = new Espresso();
      // 2.加料编程摩卡咖啡
      Beverage mocha = new Mocha(espresso);
      // 3.加奶盖
      mocha = new Whip(mocha);

      System.out.println(mocha.getDescription() + " : " + mocha.cost() + " 元");

  }

如果需要不同类型的咖啡，只需要进行各种组合搭配就好了，这样方便进行扩展和改变。这个就是装饰者模式的具体实现了，可以看到装饰者模式就是定义一个个装饰者，跟被装饰者的类型一致，对被装饰者进行包装，然后在被装饰者的方法基础上增加功能，装饰者可以被无数次包装。

装饰者虽然为设计注入了弹性，但是也有一些缺点和要求

增加了设计的复杂度，会导致有大量的小类，让使用者一下不好理解
增加了实现的复杂度，在使用对应的类时，可能加很多层装饰者进行包装
在别人的代码上插入装饰者模式时，必须确保别人的代码没有针对具体实现类型的编码，比如 a instanceof A.class ,如果有，则装饰者替换原A类型后，可能会导致bug。

书上介绍可以结合工厂模式和生成器模式可以解决部分问题，这个可以后续再进一步了解。

设计模式之装饰者模式

《Head First 设计模式》阅读笔记

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