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1、什么是装饰者模式

装饰者模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。装饰者模式基于组合而非继承的原则，它动态地将责任附加到对象上。

装饰者模式涉及到四个角色：抽象组件、具体组件、抽象装饰者和具体装饰者。其中，抽象组件定义了组件的基本功能，具体组件实现了组件的基本功能，抽象装饰者定义了装饰者的基本功能，具体装饰者实现了装饰者的基本功能，并且可以添加额外的功能。

装饰者模式的优点是可以动态地添加或删除对象的功能，而不需要修改现有的代码。它还可以避免使用子类来扩展对象的功能，从而减少类的数量。缺点是装饰者模式会增加许多小对象，从而增加系统的复杂性。

2、装饰者模式的优缺点

装饰者模式的优点包括：

1. 可以动态地添加或删除对象的功能，而不需要修改现有的代码。

2. 可以避免使用子类来扩展对象的功能，从而减少类的数量。

3. 可以将多个装饰者组合起来，实现更复杂的功能。

装饰者模式的缺点包括：

1. 装饰者模式会增加许多小对象，从而增加系统的复杂性。

2. 装饰者模式可能会导致设计变得过于抽象，从而难以理解和维护。

3. 装饰者模式可能会影响程序的性能，因为每个装饰者都会增加额外的处理时间。

3、装饰者模式的应用场景

装饰者模式通常适用于以下场景：

1. 在不影响现有对象结构的情况下，动态地添加额外的功能或行为。

2. 需要扩展一个类的功能，但是使用继承会导致类的数量增加，且不利于维护。

3. 需要在不修改代码的情况下，对对象的某些功能进行组合或移除。

4. 需要对一个对象的功能进行多次扩展或组合，而不是一次性地进行全部扩展或组合。

5. 需要在运行时动态地添加或删除对象的功能。

6. 需要在不破坏封装性的前提下，对对象的功能进行扩展或修改。

7. 需要对对象的功能进行动态排序或过滤。

8. 需要对对象的功能进行动态配置或组合。

总之，装饰者模式适用于需要动态地添加或删除对象的功能，同时又不希望对现有对象结构进行修改的场景。

4、装饰者模式的结构

装饰者模式的结构包括以下组件：

1. 抽象组件（Component）：定义了组件的接口，可以是抽象类或接口。

2. 具体组件（Concrete Component）：实现了抽象组件的接口，提供了基本的功能。

3. 抽象装饰者（Decorator）：定义了装饰者的接口，包含一个指向抽象组件的引用。

4. 具体装饰者（Concrete Decorator）：实现了抽象装饰者的接口，对抽象组件添加了新的功能。

装饰者模式使用组合而非继承的方式，动态地将责任附加到对象上，从而实现了动态地扩展对象的功能。它可以在不修改现有代码的情况下，动态地添加或删除对象的功能，同时避免了使用子类来扩展对象的功能，从而减少了类的数量。

5、装饰者模式的代码案例

假设有一个饮料类（Beverage），它有一个描述（description）和一个计算价格（cost）的方法。现在需要给这个饮料类添加一些调料（Condiment），比如牛奶、摩卡等，这些调料也有自己的描述和价格。使用装饰者模式，可以动态地添加或删除调料，而不需要修改饮料类的代码。

首先，我们定义一个饮料类Beverage，它是一个抽象类，包含描述和计算价格两个方法：

package com.pany.camp.design.principle.decorators;

/**
 *
 * @description: 抽象类
 * @copyright: @Copyright (c) 2022
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0
 * @createTime: 2023-06-27 20:37
 */
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Espresso，它继承自Beverage类，实现了cost方法和description属性：

package com.pany.camp.design.principle.decorators;

/**
 *
 * @description:  抽象实现
 * @copyright: @Copyright (c) 2022 
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0 
 * @createTime: 2023-06-27 20:38
 */
public class Espresso extends Beverage {
    public Espresso() {
        description = "Espresso";
    }
    public double cost() {
        return 1.99;
    }
}

接下来，我们定义一个抽象的调料类CondimentDecorator，它也是一个抽象类，继承自Beverage类，包含一个抽象的getDescription方法：

package com.pany.camp.design.principle.decorators;

/**
 *
 * @description:  抽象的调料类
 * @copyright: @Copyright (c) 2022 
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0 
 * @createTime: 2023-06-27 20:38
 */
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {
    public abstract String getDescription();
}

然后，我们定义一个具体的调料类Milk，它继承自CondimentDecorator类，包含一个Beverage类型的成员变量和一个构造方法，用于接收一个饮料对象，然后将其保存到成员变量中。getDescription方法会调用Beverage对象的getDescription方法，并在其后面添加", Milk"。cost方法会调用Beverage对象的cost方法，并加上0.10的价格：

package com.pany.camp.design.principle.decorators;

/**
 *
 * @description:  具体的调料类Milk
 * @copyright: @Copyright (c) 2022 
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0 
 * @createTime: 2023-06-27 20:39
 */
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 beverage.cost() + 0.10;
    }
}

类似地，我们定义另一个具体的调料类Mocha，它也继承自CondimentDecorator类，包含一个Beverage类型的成员变量和一个构造方法，用于接收一个饮料对象，然后将其保存到成员变量中。getDescription方法会调用Beverage对象的getDescription方法，并在其后面添加", Mocha"。cost方法会调用Beverage对象的cost方法，并加上0.20的价格：

package com.pany.camp.design.principle.decorators;

/**
 *
 * @description:  具体的调料类Mocha
 * @copyright: @Copyright (c) 2022 
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0 
 * @createTime: 2023-06-27 20:40 
 */
public class Mocha extends CondimentDecorator {
    Beverage beverage;

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

    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", Mocha";
    }

    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.20;
    }
}

最后，我们可以使用如下的测试代码来测试我们的装饰者模式：

package com.pany.camp.design.principle.decorators;

/**
 * @description: 客户端
 * @copyright: @Copyright (c) 2022
 * @company: Aiocloud
 * @author: pany
 * @version: 1.0.0
 * @createTime: 2023-06-27 20:40
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
        beverage = new Milk(beverage);
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
        beverage = new Mocha(beverage);
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());
    }
}

输出结果为：

Espresso $1.99
Espresso, Milk $2.09
Espresso, Milk, Mocha $2.29

Process finished with exit code 0

可以看到，通过装饰者模式，我们动态地给饮料类添加了调料，而不需要修改饮料类的代码。

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