“装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许在不改变原始对象的情况下，通过将对象放入装饰器类中来动态地添加职责（功能）。装饰器模式通常通过继承组件接口并组合组件对象的方式实现，这样客户端可以使用装饰器类为对象增加功能，而不需要修改原始类的代码。
装饰器模式的优点包括：
- 高灵活性：可以在运行时动态地组合不同的装饰器，为对象增加功能。
- 符合开闭原则：可以通过增加新的装饰器来扩展功能，而不需要修改已有类的代码。
- 简化子类扩展：通过组合而非继承来扩展对象的功能，避免产生大量子类。
装饰器模式的缺点是：
- 代码复杂性增加：使用多个装饰器可能会使代码结构变得复杂，难以理解和维护。
- 性能开销：多层装饰器可能会影响系统的性能，尤其是在装饰器嵌套较深的情况下。
一个典型的例子是为饮料系统添加配料，如牛奶、糖等。我们可以使用装饰器模式，为基本的饮料对象动态地添加不同的配料，而不需要修改饮料类的代码。”
1. 什么是装饰器模式？
装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你在不改变原始对象的情况下，通过将对象放入包含行为的装饰类中来为对象动态地添加职责（功能）。装饰器模式提供了一种灵活的方式来扩展对象的功能。
在装饰器模式中，装饰器类与被装饰的类通常实现相同的接口，这样客户端可以透明地使用装饰器类，而不需要修改原始类的代码。这种模式非常适合在运行时决定是否为对象添加功能的场景。
2. 装饰器模式的结构
装饰器模式通常包含以下几个角色：
- 组件接口（Component）：定义一个对象接口，可以为这些对象动态地添加职责。
- 具体组件（ConcreteComponent）：实现组件接口，代表被装饰的原始对象。
- 装饰器抽象类（Decorator）：实现组件接口，并持有一个组件对象的引用。装饰器类可以通过调用被装饰对象的方法，在其前后添加新的行为。
- 具体装饰器（ConcreteDecorator）：实现装饰器抽象类，为组件添加具体的职责。
3. 装饰器模式的实现
以下是一个使用Java实现装饰器模式的示例，假设我们有一个基本的“饮料”系统，需要根据不同的配料动态地增加功能和价格。
代码示例：饮料和装饰器
1. 定义组件接口
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public interface Beverage {
String getDescription();
double cost();
}
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2. 实现具体组件
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public class Coffee implements Beverage {
@Override
public String getDescription() {
return "Coffee";
}
@Override
public double cost() {
return 5.00;
}
}
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3. 实现装饰器抽象类
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public abstract class CondimentDecorator implements Beverage {
protected Beverage beverage;
public CondimentDecorator(Beverage beverage) {
this.beverage = beverage;
}
@Override
public String getDescription() {
return beverage.getDescription();
}
@Override
public double cost() {
return beverage.cost();
}
}
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4. 实现具体装饰器
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public class Milk extends CondimentDecorator {
public Milk(Beverage beverage) {
super(beverage);
}
@Override
public String getDescription() {
return beverage.getDescription() + ", Milk";
}
@Override
public double cost() {
return beverage.cost() + 1.00;
}
}
public class Sugar extends CondimentDecorator {
public Sugar(Beverage beverage) {
super(beverage);
}
@Override
public String getDescription() {
return beverage.getDescription() + ", Sugar";
}
@Override
public double cost() {
return beverage.cost() + 0.50;
}
}
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5. 使用装饰器
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| public class Client {
public static void main(String[] args) {
Beverage beverage = new Coffee();
System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
beverage = new Milk(beverage);
System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
beverage = new Sugar(beverage);
System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
}
}
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6. 运行结果
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| Coffee $5.0
Coffee, Milk $6.0
Coffee, Milk, Sugar $6.5
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4. 装饰器模式的优点
- 灵活性高：装饰器模式可以在运行时动态地组合不同的装饰器，添加功能非常灵活。
- 符合开闭原则：不需要修改已有类的代码就可以扩展功能，增加新的装饰器不会影响已有的代码。
- 简化子类扩展：相比继承，装饰器模式可以通过组合的方式避免产生大量的子类。
5. 装饰器模式的缺点
- 增加代码复杂性：由于使用了较多的小对象，可能会使代码变得更复杂，难以理解和维护。
- 多层装饰器可能影响性能：如果装饰器层次过多，可能会带来一定的性能开销。
