设计模式之三：装饰者模式

news2024/11/15 11:03:20

装饰者模式可以在不修改任何底层代码的情况下，给对象赋予新的职责（使用对象组合的方式，在运行时装饰类）。

假定星巴兹咖啡需要更新订单系统，而他们原先类的设计如图：

现在他们考虑客户可以选择添加调料（蒸奶，豆浆，摩卡等）到这几种咖啡中。

实现一：每种调料和咖啡的组合都形成一个新类，然后覆盖cost方法。这样会造成“类爆炸”，使得维护起来特别困难（假设需要新增加一种口味，那么类成几何倍数增长。如果要改变一种调味的价格，也需要修改许多的类）

实现二：利用实例变量和继承来追踪这些调料。

可以通过set方法来设置添加调料的种类，然后在基类的cost计算调料的价格。子类中的cost再调用父类的cost并加上自己的价格。

实现二的设计存在以下的一些问题：

一旦出现新的调料，我们就需要添加新的方法，并改变超类中的cost方法。
对以后开发出的新饮料而言，某些调料可能并不适合，但子类仍将继承这些方法。
顾客想要双倍摩卡咖啡。

（利用继承设计子类的行为，是在编译时静态决定的，而且所有子类都会继承到相同行为。然而，如果利用组合的做法扩展对象行为，就可以在运行时动态进行扩展）

设计原则：类应该对扩展开放，对修改关闭

对修改关闭是因为，现有代码是正确的，如果允许修改，则容易引入bug。

实现三：装饰者模式

拿一个DarkRoast对象
以摩卡对象装饰它
以奶泡对象装饰它
调用cost方法，并依赖委托将调料价格加上

装饰者模式动态地将责任附加到对象上。若想要扩展功能，装饰者提供了比继承更有弹性的替代方案。

装饰者和被装饰对象有相同的超类型
可以用一个或多个装饰着包装一个对象
装饰者和被装饰对象有相同的超类型，所以在任何需要原始对象（被包装的）的场合，可以用装饰过的对象替代
装饰者可以在被装饰者行为之前/之后，加上自己的行为
对象可以在任何时候被装饰，可以运行时动态地，不限量地用装饰者装饰

（利用继承来达到“类型匹配”，而不是利用继承获得“行为”）

class Beverage
{
private:
	String description = "Unknown Beverage";

public:
	virtual String getDescription()
	{
		return description;
	}

	virtual double cost() = 0;
};

class Espresson : public Beverage
{
public:
	Espresson()
	{
		description = "Espresson";
	}

	double cost()
	{
		return 1.99;
	}
};

class Mocha : public Beverage
{
private:
	Beverage* beverage;

public:
	Mocha(Beverage* beverage)
	{
		this->beverage = beverage;
	}

	String getDescription()
	{
		return beverage->description() + ".Mocha";
	}

	double cost()
	{
		.20 + beverage->cost();
	}
};

// 测试代码

int main()
{
	// 不知道这样内存都删干净了没有，或者用智能指针更好
	Beverage* beverage = new Espresson();
	Beverage* beverage1 = new Mocha(beverage);
	Beverage* beverage2 = new Whip(beverage1);

	delete beverage;
    delete beverage1;
    delete beverage2;
}

真实世界的装饰者：

LineNumberInputStream->BufferedInputStream->FileInputStream