装饰者模式与组合模式

2020-06-27 本文已影响0人攻城老狮

装饰者模式与组合模式

参考教程：https://www.bilibili.com/video/BV1G4411c7N4
代码实现 Github：https://github.com/yaokuku123/pattern

装饰者模式

案例

星巴克咖啡订单项目（咖啡馆）：

咖啡种类/单品咖啡：Espresso(意大利浓咖啡)、ShortBlack、LongBlack(美式咖啡)、Decaf(无因咖啡)。
调料：Milk、Soy(豆浆)、Chocolate。
要求在扩展新的咖啡种类时，具有良好的扩展性、改动方便、维护方便。
使用OO的来计算不同种类咖啡的费用: 客户可以点单品咖啡，也可以单品咖啡+调料组合。

传统方案1

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分析

这样设计，会有很多类，当我们增加一个单品咖啡，或者一个新的调料，类的数量就会倍增，就会出现类爆炸。

传统方案2

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分析

方案2可以控制类的数量，不至于造成很多的类。但是在增加或者删除调料种类时，代码的维护量很大。

装饰者模式

解释：动态的将新功能附加到对象上。在对象功能扩展方面，它比继承更有弹性，装饰者模式也体现了开闭原则(ocp)。

代码实现

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package com.yqj.pattern.decorator;
//抽象类，Component
abstract class Drink {
    private String desc;
    private float price = 0.0f;

    public String getDesc() {
        return desc;
    }

    public void setDesc(String desc) {
        this.desc = desc;
    }

    public float getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
    }

    public abstract float cost();
}
//缓存层，抽取具体单品的共性特征
class Coffee extends Drink {

    @Override
    public float cost() {
        return this.getPrice();
    }
}
//单品咖啡1
class ShortBlack extends Coffee {
    public ShortBlack() {
        setDesc("ShortBlack");
        setPrice(5.0f);
    }
}
//单品咖啡2
class LongBlack extends Coffee {
    public LongBlack() {
        setDesc("Decaf");
        setPrice(3.0f);
    }
}
//装饰类，Decorator。其中obj为聚合的被装饰对象
class Decorator extends Drink {

    private Drink obj;

    public Decorator(Drink obj) {
        this.obj = obj;
    }
    //递归叠加计算价格
    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice() + obj.cost();
    }

    @Override
    public String getDesc() {
        return super.getDesc() + "&&" + obj.getDesc();
    }
}
//具体的装饰类
class Chocolate extends Decorator {

    public Chocolate(Drink obj) {
        super(obj);
        setDesc("Chocolate");
        setPrice(2.0f);
    }
}

class Milk extends Decorator {

    public Milk(Drink obj) {
        super(obj);
        setDesc("Milk");
        setPrice(1.0f);
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Drink order = new LongBlack();
        System.out.println(order.getDesc() + " " + order.cost());
        order = new Milk(order);
        System.out.println(order.getDesc() + " " + order.cost());
        order = new Chocolate(order);
        System.out.println(order.getDesc() + " " + order.cost());
        order = new Chocolate(order);
        System.out.println(order.getDesc() + " " + order.cost());
    }
}

组合模式

案例

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。如图：

5-1592443002566.png

传统方式

6.png

分析
1. 将学院看做是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小来进行分层次的。
2. 实际上我们的要求是：在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系，因此这种方案，不能很好实现的管理的操作，比如对学院、系的添加，删除，遍历等。
3. 解决方案：把学校、院、系都看做是组织结构，他们之间没有继承的关系，而是一个树形结构，可以更好的实现管理操作。 => 组合模式

组合模式

解释：它创建了对象组的树形结构，将对象组合成树状结构以表示“整体-部分”的层次关系。组合模式使得用户对单个对象和组合对象的访问具有一致性，即：组合能让客户以一致的方式处理个别对象以及组合对象。

运用：)组合模式解决这样的问题，当我们的要处理的对象可以生成一颗树形结构，而我们要对树上的节点和叶子进行操作时，它能够提供一致的方式，而不用考虑它是节点还是叶子

代码实现

7.png

package com.yqj.pattern.composite;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

abstract class OrganizationComponent {
    private String name;

    public OrganizationComponent(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public abstract void print();
}

class University extends OrganizationComponent {
    private List<OrganizationComponent> colleges = new ArrayList<>();

    public University(String name) {
        super(name);
    }


    @Override
    public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        colleges.add(organizationComponent);
    }

    @Override
    public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        colleges.remove(organizationComponent);
    }

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("++++++++++"+this.getName()+"++++++++++");
        for (OrganizationComponent college : colleges) {
            college.print();
        }
    }
}

class College extends OrganizationComponent {
    private List<OrganizationComponent> departments = new ArrayList<>();

    public College(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void add(OrganizationComponent organizationComponent) {
        departments.add(organizationComponent);
    }

    @Override
    public void remove(OrganizationComponent organizationComponent) {
        departments.remove(organizationComponent);
    }

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("++++++++++"+this.getName()+"++++++++++");
        for (OrganizationComponent department : departments) {
            department.print();
        }
    }
}

class Department extends OrganizationComponent{

    public Department(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void print() {
        System.out.println(this.getName());
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //从大到小创建对象
        //创建学校
        University university = new University("首师大");
        //创建学院
        College computerCollege = new College("计算机学院");
        College chemcialCollege = new College("化学学院");
        //创建系
        Department department1 = new Department("软件工程");
        Department department2 = new Department("计算机科学与技术");
        Department department3 = new Department("通讯工程");
        Department department4 = new Department("化学师范");
        Department department5 = new Department("应用化学");
        //将系加入各学院
        computerCollege.add(department1);
        computerCollege.add(department2);
        computerCollege.add(department3);
        chemcialCollege.add(department4);
        chemcialCollege.add(department5);
        //将学院加入学校
        university.add(computerCollege);
        university.add(chemcialCollege);
        //移除一个系
        chemcialCollege.remove(department4);
        //打印
        university.print();

    }
}

小结

简化客户端操作。客户端只需要面对一致的对象而不用考虑整体部分或者节点叶子的问题。
具有较强的扩展性。当我们要更改组合对象时，我们只需要调整内部的层次关系，客户端不用做出任何改动。
方便创建出复杂的层次结构。客户端不用理会组合里面的组成细节，容易添加节点或者叶子从而创建出复杂的树形结构。
需要遍历组织机构，或者处理的对象具有树形结构时, 非常适合使用组合模式。
要求较高的抽象性，如果节点和叶子有很多差异性的话，比如很多方法和属性都不一样，不适合使用组合模式。

装饰者模式与组合模式