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GPT带我学-设计模式17-装饰器模式

article 2024/10/3 21:01:14

概述

装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，允许你在不改变对象接口的前提下，动态地给对象添加新功能。这个模式通常用于扩展类的功能。

基本结构

组件接口（Component）：定义一个接口，包含基本的方法。
具体组件（ConcreteComponent）：实现组件接口的类，是被装饰的对象。
装饰器（Decorator）：实现组件接口，并持有一个组件的引用，通常会重写接口中的方法来添加新功能。
具体装饰器（ConcreteDecorator）：继承装饰器类，增加具体的功能。

示例代码

假设我们有一个简单的文本组件，我们希望添加一些装饰，比如加粗和斜体。

// 组件接口
interface Text {
    String getContent();
}

// 具体组件
class SimpleText implements Text {
    private String content;

    public SimpleText(String content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public String getContent() {
        return content;
    }
}

// 装饰器
abstract class TextDecorator implements Text {
    protected Text decoratedText;

    public TextDecorator(Text decoratedText) {
        this.decoratedText = decoratedText;
    }

    @Override
    public String getContent() {
        return decoratedText.getContent();
    }
}

// 具体装饰器：加粗
class BoldDecorator extends TextDecorator {
    public BoldDecorator(Text decoratedText) {
        super(decoratedText);
    }

    @Override
    public String getContent() {
        return "<b>" + decoratedText.getContent() + "</b>";
    }
}

// 具体装饰器：斜体
class ItalicDecorator extends TextDecorator {
    public ItalicDecorator(Text decoratedText) {
        super(decoratedText);
    }

    @Override
    public String getContent() {
        return "<i>" + decoratedText.getContent() + "</i>";
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Text simpleText = new SimpleText("Hello, World!");

        Text boldText = new BoldDecorator(simpleText);
        Text italicText = new ItalicDecorator(boldText);

        System.out.println(italicText.getContent());  // 输出：<i><b>Hello, World!</b></i>
    }
}

优点

灵活性：可以按需组合装饰，增加或减少功能。
遵循单一职责原则：每个装饰器负责一项功能。

缺点

复杂性：增加了系统的复杂性，使用过多装饰器可能导致代码难以理解。
性能问题：由于多层装饰，可能会引入一些性能开销。

希望这个介绍和示例对你理解装饰器模式有所帮助！如果你有任何问题，欢迎随时问我。

示例2 在线购物系统中的订单处理示例

一个在线购物系统中的订单处理示例。在这个例子中，我们将通过装饰器模式动态添加不同的费用，比如运费和税费。

结构

订单接口（Order）：定义一个接口，表示订单的基本功能。
具体订单（BasicOrder）：实现订单接口的基本订单。
装饰器（OrderDecorator）：实现订单接口，持有一个订单的引用。
具体装饰器（ShippingDecorator, TaxDecorator）：分别添加运费和税费。

示例代码

// 订单接口
interface Order {
    double getCost();
}

// 具体订单
class BasicOrder implements Order {
    private double cost;

    public BasicOrder(double cost) {
        this.cost = cost;
    }

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

// 装饰器
abstract class OrderDecorator implements Order {
    protected Order decoratedOrder;

    public OrderDecorator(Order decoratedOrder) {
        this.decoratedOrder = decoratedOrder;
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return decoratedOrder.getCost();
    }
}

// 具体装饰器：运费
class ShippingDecorator extends OrderDecorator {
    private double shippingCost;

    public ShippingDecorator(Order decoratedOrder, double shippingCost) {
        super(decoratedOrder);
        this.shippingCost = shippingCost;
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return decoratedOrder.getCost() + shippingCost;
    }
}

// 具体装饰器：税费
class TaxDecorator extends OrderDecorator {
    private double taxRate;

    public TaxDecorator(Order decoratedOrder, double taxRate) {
        super(decoratedOrder);
        this.taxRate = taxRate;
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return decoratedOrder.getCost() + (decoratedOrder.getCost() * taxRate);
    }
}

// 使用示例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Order order = new BasicOrder(100.0);  // 基本订单

        // 添加运费
        order = new ShippingDecorator(order, 10.0);
        // 添加税费
        order = new TaxDecorator(order, 0.15);  // 15% 税率

        System.out.println("总费用: " + order.getCost());  // 输出：总费用: 126.5
    }
}