设计模式--装饰器模式

装饰器模式

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许我们向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。这种模式创建了一个包装对象，也就是装饰器，来包裹真实的对象。

装饰器模式的主要组成部分

组件接口（Component）：定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。
具体组件（ConcreteComponent）：定义了一个具体的对象，也可以给这个对象添加一些职责。
装饰角色（Decorator）：持有一个组件（Component）对象的引用，并定义一个与组件接口一致的接口。
具体装饰角色（ConcreteDecorator）：负责给组件添加新的职责。

装饰器模式的工作方式

装饰器类：继承自装饰器角色类，它包含一个指向组件对象的引用，并定义了一个与组件接口一致的接口。
具体装饰器：负责给组件添加新的功能。
优点
扩展性：装饰器模式提供了比继承更有弹性的替代方案（扩展）。
灵活性：通过使用不同的具体装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以创造出很多不同行为的组合。
缺点
多层装饰较复杂：如果多层装饰器嵌套，可能会导致调用栈过深，从而影响性能。
案例：
假设我们有一个咖啡类，它提供基本的咖啡类型（如美式、拿铁），我们想要通过装饰器模式给咖啡添加额外的功能，比如加奶泡、加糖等。

// 具体组件

interface Coffee {  
    double getCost();  
    String getDescription();  
}  
  
// ConcreteComponent  
class SimpleCoffee implements Coffee {  
    private String description = "Simple Coffee";  
    
    @Override  
    public double getCost() {  
        return 2.0;  
    }  
  
    @Override  
    public String getDescription() {  
        return description;  
    }  
} 

// 装饰角色

abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {  
    protected Coffee decoratedCoffee;  
  
    public CoffeeDecorator(Coffee decoratedCoffee) {  
        this.decoratedCoffee = decoratedCoffee;  
    }  
  
    @Override  
    public double getCost() {  
        return decoratedCoffee.getCost();  
    }  
  
    @Override  
    public String getDescription() {  
        return decoratedCoffee.getDescription();  
    }  
}  

// 具体装饰角色

class MilkCoffee extends CoffeeDecorator {  
    public MilkCoffee(Coffee decoratedCoffee) {  
        super(decoratedCoffee);  
    }  
  
    @Override  
    public double getCost() {  
        return super.getCost() + 0.5;  
    }  
  
    @Override  
    public String getDescription() {  
        return super.getDescription() + ", Milk";  
    }  
}  

// 具体装饰角色

class SugarCoffee extends CoffeeDecorator {  
    public SugarCoffee(Coffee decoratedCoffee) {  
        super(decoratedCoffee);  
    }  
  
    @Override  
    public double getCost() {  
        return super.getCost() + 0.3;  
    }  
  
    @Override  
    public String getDescription() {  
        return super.getDescription() + ", Sugar";  
    }  
}  

// 客户端调用

public class DecoratorPatternDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Coffee coffee = new SimpleCoffee();  
        coffee = new MilkCoffee(coffee);  
        coffee = new SugarCoffee(coffee);  
  
        System.out.println(coffee.getDescription() + " $" + coffee.getCost());  
    }  
}

在这个例子中，SimpleCoffee 是具体的组件，CoffeeDecorator 是装饰器角色，而 MilkCoffee 和 SugarCoffee 是具体的装饰器，它们给咖啡添加了新的功能（加奶泡、加糖）而不需要修改 SimpleCoffee 的代码。