浅谈装饰者模式+JAVA I/O中的装饰者模式

2018-11-27 本文已影响3人静水流深ylyang

1. 装饰者模式

举个栗子，假如在一家饮料店中有两种饮料，分别是奶茶和咖啡，相对的有三种调料，蜂蜜、块糖和摩卡，这样消费者就有不同的消费组合，比如加糖摩卡咖啡、蜂蜜摩卡咖啡，加糖奶茶......如果饮料的种类或者调料的种类增多，那么消费组合就会相应的增多，反映到编程代码上就会出现“类爆炸”，而且再添加新的饮料或者调料时会不可避免的改变原有的类的代码，这就违反了设计原则中的开放-关闭原则，即类应该对扩展开放，对修改关闭。

1.1 类图

使用装饰者模式就能很好地解决这个问题，废话不多说，该例子的类图如下：

其中Beverage是抽象类，CondimentDecorator是继承自Beverage类的抽象类。

1.2 饮料的抽象类

Beverage.java代码：

/**
 * @author yylin
 */
public abstract class Beverage {

    // 饮料的描述
    protected String description;

    public Beverage() {
        description = "饮料的抽象类";
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public abstract double cost();

}

image.gif

1.3 调味品的抽象类

CondimentDecorator.java代码：

/**
 * @author yylin
 */
// 调味品装饰者，继承自饮料的抽象类
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {

    public CondimentDecorator() {
        description = "调味品的抽象类";
    }

    @Override
    public abstract String getDescription();//所有的调料品装饰者必须重写getDescription()方法

    @Override
    public abstract double cost();//所有的调料品装饰者必须重写cost()方法

}

1.4 饮料奶茶的实现类

TeaMilk.java的代码：

/**
 * @author yylin
 */
public class TeaMilk extends Beverage {

    public TeaMilk(){
        //饮料的描述
        description="奶茶";
    }

    /* (non-Javadoc)
     * @see Beverage#cost()
     */
    @Override
    public double cost() {
        //奶茶一杯三块钱
        return 3.0;
    }

}

1.5 饮料咖啡的实现类

Coffee.java的代码：

/**
 * @author yylin
 */
public class Coffee extends Beverage {

    public Coffee() {
        //饮料的描述
        description="咖啡";
    }

    /* (non-Javadoc)
     * @see Beverage#cost()
     */
    @Override
    public double cost() {
        //咖啡一杯四块钱
        return 4.0;
    }

}

1.6 调味品蜂蜜的实现类

Honey.java的代码：

/**
 * @author yylin
 */
// 蜂蜜，继承自调味品抽象类
public class Honey extends CondimentDecorator {

    // 记录饮料的变量，是被装饰者
    Beverage beverage;

    // 让被装饰者记录到实例变量中
    public Honey(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        // 描述调味品和饮料
        return "蜂蜜" + beverage.getDescription();
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * 
     * @see CondimentDecorator#cost()
     */
    @Override
    public double cost() {
        // 加蜂蜜一块钱，计算加了蜂蜜的饮料的价钱
        return 1.0 + beverage.cost();
    }

}

1.7 调味品摩卡的实现类

Mocha.java的代码：

/**
 * @author yylin
 */
// 摩卡，继承自调味品装饰者
public class Mocha extends CondimentDecorator {

    // 用一个变量记录饮料，也就是被装饰者
    Beverage beverage;

    // 把被装饰者记录到实例变量中
    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        // 描述调味品和饮料
        return "摩卡" + beverage.getDescription();
    }

    @Override
    public double cost() {
        // 加摩卡一块钱，计算加了摩卡的饮料的价钱
        return 1.0 + beverage.cost();
    }

}

1.8 调味品糖的实现类

Sugar.java的代码：

/**
 * 
 * @author yylin
 * 
 */
// 糖，继承自调味品抽象类
public class Sugar extends CondimentDecorator {

    // 用一个变量记录饮料，也就是被装饰者
    Beverage beverage;

    // 把被装饰者记录到实例变量中
    public Sugar(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        // 描述加糖的饮料
        return "加糖" + beverage.getDescription();
    }

    @Override
    public double cost() {
        // 计算加了糖的饮料的价钱
        return 1.0 + beverage.cost();
    }

}

1.9 测试类

/**
 * @author yylin
 * 
 */
//测试类
public class TestMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 点一杯蜂蜜摩卡咖啡
        Beverage beverage1 = new Coffee();// 定义咖啡对象
        beverage1 = new Mocha(beverage1);// 用摩卡装饰
        beverage1 = new Honey(beverage1);// 用蜂蜜装饰
        System.out.println("顾客点了（" + beverage1.getDescription() + "）\n价格是："
                + beverage1.cost() + "元");
        // 点一杯加糖奶茶
        Beverage beverage2 = new TeaMilk();// 定义奶茶对象
        beverage2 = new Sugar(beverage2);// 用糖装饰
        System.out.println("顾客点了（" + beverage2.getDescription() + "）\n价格是："
                + beverage2.cost() + "元");
    }

}

运行结果

2. JAVA I/O中的装饰者模式

例题：

l先从文件test.txt中读Employee对象的数据存到HashMap，

l再把HashMap中的Employee对象的数据存到一个新的文件test2.txt。

代码：

2.1 Employee实体类Employee.java

package com.nwpu;
/**
 * 
 * @author yylin
 *
 */
public class Employee {
    private String id;
    private String name;
    private String department;

    public Employee() {
    }

    public Employee(String id, String name, String department) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.department = department;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getDepartment() {
        return department;
    }

    public void setDepartment(String department) {
        this.department = department;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return id+","+name+","+department;
    }
}

2.2 测试类TestFileIO.java

package com.nwpu;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
 * 
 * @author yylin
 * 读取文件时：
 *  一行一行读取文件，解决读取中文字符时出现乱码。
 *  流的关闭顺序：先打开的后关，后打开的先关，
 *  否则有可能出现java.io.IOException: Stream closed异常。
 *  
 * 写入文件时：
 *  一行一行写入文件，解决写入中文字符时出现乱码。
 *  流的关闭顺序：先打开的后关，后打开的先关，
 *  否则有可能出现java.io.IOException: Stream closed异常。
 */
public class TestFileIO {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * read file
         */
        FileInputStream fis=null;//文件输入流
        InputStreamReader isr=null;//读入输入流
        BufferedReader br=null;//对读入的文件流缓存
        Set<Employee> set=new HashSet<Employee>();
        try {
            String fileURL="E:/test/test.txt";
            fis=new FileInputStream(fileURL);
            //解决读入中文乱码的问题 + 用InputStreamReader类装饰FileInputStream类
            isr=new InputStreamReader(fis,"UTF-8");
            //用BufferedReader类装饰BufferedReader类
            br=new BufferedReader(isr);
            String line="";
            String arrs[]=null;
            //按行读入
            while ((line=br.readLine())!=null) {
                System.out.println(line);//输出读入的行
                arrs=line.split(",");
                //注入对象
                set.add(new Employee(arrs[0],arrs[1],arrs[2]));
            }
            //流的关闭顺序：先打开的后关，后打开的先关
            br.close();
            isr.close();
            fis.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for (Employee e : set) {
            System.out.println(e.toString());
        }
        /**
         * write file
         */
        FileOutputStream fos=null;//文件输出流
        OutputStreamWriter osw=null;//写出输出流
        BufferedWriter bw=null;//缓存写出的输出流
        try {
            String fileURL="E:/test/test2.txt";
            fos=new FileOutputStream(fileURL);
            //解决中文乱码问题 + 用OutputStreamWriter类装饰FileOutputStream类
            osw=new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8");
            //用BufferedWriter类装饰OutputStreamWriter类
            bw=new BufferedWriter(osw);
            for (Employee e : set) {
                bw.write(e.toString()+"\r\n");
            }
            //注意关闭的先后顺序，先打开的后关闭，后打开的先关闭
            bw.close();
            osw.close();
            fos.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}