3.4 装饰器

装饰器模式

别名

包装器（Wrapper）

意图

动态地给一个对象添加一些额外的职责。

就增加功能来说，Decorator 模式相比生成子类更为灵活。

Attach additional responsibilities to an object dynamically.

Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending
functionality.

结构

参与者

Component

定义一个对象接口，可以给这些对象动态地添加职责。

ConcreteComponent

定义一个对象，可以给这个对象添加一些职责。

Decorator

维持一个指向 Component 对象的指针，并定义一个与 Component 接口一致的接口。

ConcreteDecorator

向组件添加职责。

适用性

在以下情况下可以使用 Decorator 模式：

在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责。
处理那些可以撤销的职责。
当不能采用生成子类的方法进行扩充时。

缺点

Decorator 是一个透明的包装，其与 Component 还是有些差别的。
采用 Decorator
模式进行系统设计往往会产生许多看上去类似的小对象。导致很难学习系统，排错也很困难。

效果

比静态继承更灵活。
避免在层次结构高层的类有太多的特征。

相关模式

Decorator 模式不同于 Adapter 模式，因为 Decorator
仅改变对象的职责而不改变它的接口，而 Adapter 将给对象一个全新的接口。
可以将 Decorator 视为一个退化的、仅有一个组件的 Composite。然而，Decorator
仅给对象添加额外的职责，它的目的不在于对象聚集。
用一个 Decorator 可以改变对象的外表，而 Strategy
模式使得你可以改变对象的内核。这是改变对象的两种途径。
当 Component 类原本就很庞大时，使用 Decorator 模式的代价太高，Strategy
模式相对更好一些。

Implementation

设计不同种类的饮料，饮料可以添加配料，比如可以添加牛奶，并且支持动态添加新配料。每增加一种配料，该饮料的价格就会增加，要求计算一种饮料的价格。

下图表示在 DarkRoast 饮料上新增新添加 Mocha 配料，之后又添加了 Whip 配料。DarkRoast 被 Mocha 包裹，Mocha 又被 Whip 包裹。它们都继承自相同父类，都有 cost() 方法，外层类的 cost() 方法调用了内层类的 cost() 方法。

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public interface Beverage {
    double cost();
}

public class DarkRoast implements Beverage {
    @Override
    public double cost() {
        return 1;
    }
}

public class HouseBlend implements Beverage {
    @Override
    public double cost() {
        return 1;
    }
}

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public abstract class CondimentDecorator implements Beverage {
    protected Beverage beverage;
}

public class Milk extends CondimentDecorator {

    public Milk(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 1 + beverage.cost();
    }
}

public class Mocha extends CondimentDecorator {

    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 1 + beverage.cost();
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Beverage beverage = new HouseBlend();
        beverage = new Mocha(beverage);
        beverage = new Milk(beverage);
        System.out.println(beverage.cost());
    }
}