Head First 设计模式 —— 03. 装饰器 (Decorator) 模式

装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

• 核心思想：通过组合而非继承的方式，动态地扩展对象的功能。
• 适用场景：当需要为对象添加功能，但又不希望使用继承来增加子类时，装饰器模式是一个理想的选择。

• Beverage：饮料抽象类，定义了饮料的基本属性和方法。

• CondimentDecorator：调料装饰器抽象类，继承自Beverage，用于装饰Beverage对象。

• DarkRoast：具体饮料类，表示一种特定的咖啡。

• Mocha、Soy、Whip：具体调料装饰器类，用于为饮料添加特定的调料。

• 问题描述：

  牛奶价钱上扬：需要修改所有包含牛奶调料的饮料成本计算。

  新增焦糖调料：需要添加新的方法和修改成本计算逻辑。

• 违反原则：

  开闭原则：类应该对扩展开放，对修改关闭。当前设计在添加新调料或修改调料价格时需要修改现有代码。

  单一职责原则：一个类应该只有一个引起变化的原因。当前Beverage类不仅负责饮料本身，还负责调料的成本计算。

• Beverage类：

  public abstract class Beverage { String description = "Unknown Beverage"; public String getDescription() { return description; } public abstract double cost();}

• CondimentDecorator类：

  public abstract class CondimentDecorator extends Beverage { public abstract String getDescription();}

• DarkRoast类：

  public class DarkRoast extends Beverage { public DarkRoast() { description = "Dark Roast Coffee"; } public double cost() { return 0.99; }}

• Mocha类：

  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 0.20 + beverage.cost(); }}

• 调料价格变动：需要修改具体调料装饰器类中的成本计算逻辑。

• 新增调料：需要添加新的调料装饰器类，并可能修改Beverage类或相关逻辑。

• 新饮料类型：如果新饮料不支持某些调料，需要确保这些调料不会被错误地添加到新饮料上。

• 双倍调料：需要额外的逻辑来处理双倍或多倍调料的情况。

• 容量大小影响价格：需要在调料装饰器类中考虑饮料的容量大小。

• 开闭原则：类应该对扩展开放，对修改关闭。装饰器模式通过引入装饰器类来扩展功能，而不需要修改原有类的代码。

• 动态扩展功能：装饰器模式允许在运行时动态地添加或删除功能。

• 避免子类爆炸：相比继承，装饰器模式通过组合方式提供更灵活的功能扩展，避免了因功能组合而产生的大量子类。

• 保持接口一致性：装饰器和被装饰对象实现相同的接口，客户端可以一致地对待它们。

• 代码复杂度：引入大量装饰器类会增加系统的复杂度。

• 特定类型依赖：如果装饰器依赖于特定类型的对象，可能会在不经意间破坏系统的设计。

• 在CondimentDecorator中添加getSize()和setSize()方法：

  public abstract class CondimentDecorator extends Beverage { Beverage beverage; public CondimentDecorator(Beverage beverage) { this.beverage = beverage; } public abstract String getDescription(); public Size getSize() { return beverage.getSize(); } public void setSize(Size size) { beverage.setSize(size); }}

• 在具体调料装饰器中实现getSize()和cost()方法：

  public class Soy extends CondimentDecorator { public Soy(Beverage beverage) { super(beverage); } public String getDescription() { return beverage.getDescription() + ", Soy"; } public double cost() { double cost = beverage.cost(); if (getSize() == Size.TALL) { cost += 0.10; } else if (getSize() == Size.GRANDE) { cost += 0.15; } else if (getSize() == Size.VENTI) { cost += 0.20; } return cost; }}

• 继承的使用：装饰器模式通过继承来确保装饰器和被装饰对象具有相同的类型，但这也意味着当超类增加方法时，所有子类都需要相应改变。

• 与AOP的联系：装饰器模式的思想与面向切面编程（AOP）有相似之处，都是通过组合而非继承来动态添加功能。然而，AOP通常通过框架支持实现更复杂的横切关注点分离。

• 动态代理模式：在学习代理模式后，可以发现装饰器模式与动态代理模式有相似之处，都是通过包装对象来添加额外行为。但装饰器模式更侧重于功能的动态扩展，而代理模式则侧重于对对象的访问控制。