装饰者模式

问题:星巴克售卖饮品,需要计算饮品的价格。饮品有几种基础饮品:无咖啡因咖啡、超优深焙咖啡、浓咖啡等等,每个基础饮品可以添加调料最后产生最终的饮品。由于星巴克扩张迅速,需要快速退出新品,调料和基础饮品都可以增加和改变,如何设计系统,才能优雅的应对调料和基础饮品的增加。

核心思想:用组合代替继承,来扩张类的功能

设计原则:类应该对扩展开放,对修改关闭

实现:一个最基础的类,这个类会有一个接口 cost,每个基础饮品都需要实现继承这个基础类,实现 cost 接口(基础饮品的价格)。装饰者类继承这个基础类(可以添加一些新的方法比如 printDescription()), 每个装饰者都应该继承这个装饰者类或者实现这个装饰者类的接口(go 中的 interface)

缺陷:由于每个调料都是一个装饰者(类),在实现过程中,会依赖大量的类,声明大量类的实例,不便于管理,工厂模式和生成器模式会解决这个问题

示例代码:

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class beverage {
    string description;

public:
    beverage() {}
    beverage(string s) : description(s) {}
    virtual string describe() {
        return description;
    }
    virtual double cost() = 0;
};

class Espresso : public beverage {
public:
    Espresso() : beverage("浓咖啡") {}

    double cost() override {
        return 2.0;
    }
};

class DarkRoast : public beverage {
public:
    DarkRoast() : beverage("深焙咖啡") {}

    double cost() override {
        return 3.0;
    }
};

class condimentDecorater : public beverage {
public:
    virtual string describe() = 0;
    condimentDecorater() {};
};

class milk : public condimentDecorater {
    beverage &b;

public:
    milk(beverage &b) : b(b) {}
    string describe() {
        return b.describe() + "+牛奶";
    }

    double cost() {
        return b.cost() + 0.5;
    }
};

class mocha : public condimentDecorater {
    beverage &b;

public:
    mocha(beverage &b) : b(b) {}
    string describe() {
        return b.describe() + "+摩卡";
    }
    double cost() {
        return b.cost() + 1;
    }
};

int main() {
    Espresso espresso;
    DarkRoast darkRoast;
    beverage *milkEspresso = new milk(espresso);
    beverage *mochaDarkRoast = new mocha(darkRoast);
    cout << milkEspresso->describe() << " cost:" << milkEspresso->cost() << endl;
    cout << mochaDarkRoast->describe() << " cost:" << mochaDarkRoast->cost() << endl;

    return 0;
}

示例非常简单,几乎不涉及什么内存管理,当装饰者模式设计到复杂的对象的时候,可以考虑使用 c++的智能指针来管理内存,毕竟装饰者模式会涉及非常多的对象和相互引用。

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