装饰模式（Decorator）

1. 模式的定义

如何实现灵活的奖金计算？假设奖金的计算体系如下：

每个人当月业务奖金：当月销售额 * 3%

每个人累计奖金：总的回款额 * 0.1%

团队奖金：团队总销售额 * 1%

奖金计算面临的问题：

1. 计算逻辑复杂

2. 要有灵活性，可以方便地增加或者减少功能

3. 动态组合计算，不同的人参与的计算不同

抽象出来的问题：如何才能透明地给一个对象增加功能，并实现功能的动态组合？

装饰模式的定义：

动态地给一个对象添加一些额外的职责，就增加功能来说，装饰模式比生成子类更为灵活。

2. UML图

Component：组件对象的接口，可以给这些对象动态地添加职责

ConcreteComponent：具体的组件对象，实现组件接口，通常是被装饰器装饰的原始对象，也就是可以给这个对象添加职责

Decorator：所有装饰器的抽象父类，需要定义一个与组件接口一致的接口，并持有一个Component对象，其实就是持有一个被装饰的对象

ConcreteDecorator：具体的装饰器对象，实现具体要向被装饰对象添加的功能

代码：

/**
* 在内存中模拟数据库，准备点测试数据，好计算奖金
*/
public class TempDB {
private TempDB(){}
/**
* 记录每个人的月度销售额，只用了人员，月份没有用
*/
public static Map<String,Double> mapMonthSaleMoney = new HashMap<String,Double>();

static{
//填充测试数据
mapMonthSaleMoney.put("张三",10000.0);
mapMonthSaleMoney.put("李四",20000.0);
mapMonthSaleMoney.put("王五",30000.0);
}
}

/**
* 计算奖金的组件接口
*/
public abstract class Component {
/**
* 计算某人在某段时间内的奖金，有些参数在演示中并不会使用，
* 但是在实际业务实现上是会用的，为了表示这是个具体的业务方法，
* 因此这些参数被保留了
* @param user 被计算奖金的人员
* @param begin 计算奖金的开始时间
* @param end 计算奖金的结束时间
* @return 某人在某段时间内的奖金
*/
public abstract double calcPrize(String user,Date begin,Date end);
}

/**
* 基本的实现计算奖金的类，也是被装饰器装饰的对象
*/
public class ConcreteComponent extends Component{

public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
//只是一个默认的实现，默认没有奖金
return 0;
}
}

/**
* 装饰器的接口，需要跟被装饰的对象实现同样的接口
*/
public abstract class Decorator extends Component{
/**
* 持有被装饰的组件对象
*/
protected Component c;
/**
* 通过构造方法传入被装饰的对象
* @param c被装饰的对象
*/
public Decorator(Component c){
this.c = c;
}

public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
//转调组件对象的方法
return c.calcPrize(user, begin, end);
}
}

/**
* 装饰器对象，计算当月业务奖金
*/
public class MonthPrizeDecorator extends Decorator{
public MonthPrizeDecorator(Component c){
super(c);
}

public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
//1：先获取前面运算出来的奖金
double money = super.calcPrize(user, begin, end);
//2：然后计算当月业务奖金,按照人员和时间去获取当月的业务额，然后再乘以3%
double prize = TempDB.mapMonthSaleMoney.get(user) * 0.03;
System.out.println(user+"当月业务奖金"+prize);
return money + prize;
}

}

/**
* 装饰器对象，计算累计奖金
*/
public class SumPrizeDecorator extends Decorator{
public SumPrizeDecorator(Component c){
super(c);
}

public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
//1：先获取前面运算出来的奖金
double money = super.calcPrize(user, begin, end);
//2：然后计算累计奖金,其实这里应该按照人员去获取累计的业务额，然后再乘以0.1%
//简单演示一下，假定大家的累计业务额都是1000000元
double prize = 1000000 * 0.001;
System.out.println(user+"累计奖金"+prize);
return money + prize;
}

}

/**
* 装饰器对象，计算当月团队业务奖金
*/
public class GroupPrizeDecorator extends Decorator{
public GroupPrizeDecorator(Component c){
super(c);
}

public double calcPrize(String user, Date begin, Date end) {
//1：先获取前面运算出来的奖金
double money = super.calcPrize(user, begin, end);
//2：然后计算当月团队业务奖金，先计算出团队总的业务额，然后再乘以1%
//假设都是一个团队的
double group = 0.0;
for(double d : TempDB.mapMonthSaleMoney.values()){
group += d;
}
double prize = group * 0.01;
System.out.println(user+"当月团队业务奖金"+prize);
return money + prize;
}

}

/**
* 使用装饰模式的客户端
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//先创建计算基本奖金的类，这也是被装饰的对象
Component c1 = new ConcreteComponent();

//然后对计算的基本奖金进行装饰，这里要组合各个装饰
//说明，各个装饰者之间最好是不要有先后顺序的限制，也就是先装饰谁和后装饰谁都应该是一样的

//一层一层叠加的功能
//先组合普通业务人员的奖金计算
Decorator d1 = new MonthPrizeDecorator(c1);
Decorator d2 = new SumPrizeDecorator(d1);

//注意：这里只需要使用最后组合好的对象调用业务方法即可，会依次调用回去
//日期对象都没有用上，所以传null就可以了
double zs = d2.calcPrize("张三",null,null);
System.out.println("==========张三应得奖金："+zs);
double ls = d2.calcPrize("李四",null,null);
System.out.println("==========李四应得奖金："+ls);

//如果是业务经理，还需要一个计算团队的奖金计算
Decorator d3 = new GroupPrizeDecorator(d2);
double ww = d3.calcPrize("王五",null,null);
System.out.println("==========王经理应得奖金："+ww);

}
}

3. 研磨设计模式

1）装饰模式的功能：实现动态地为对象添加功能，一层一层的包装

2）类功能的扩展：1. 继承 2.对象的组合

3）Java中的装饰模式：IO流



InputStream相当于Component

FileInputStream，ObjectInputStream，StringBufferInputStream相当于ConcreteComponent

FilterInputStream相当于Decorator

DataInputStream，BufferedInputStream相当于ConcreteDecorator

4）装饰器模式与AOP

AOP为开发者提供了一种描述横切关注点的机制，并能够自动将横切关注点植入到面向对象的软件系统中，从而实现了横切关注点的模块化。



AOP能够将那些与业务无关，却被业务模块所共同调用的逻辑，比如，事务处理，日志管理，权限控制，封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，利于未来的维护和操作。

AOP一个更重要的变化是思想上的变化（主从换位），让原本主动调用的功能模块变成了被动等待。

/**
* 商品销售管理的业务接口  相当于Component
*/
public interface GoodsSaleEbi {
/**
* 保存销售信息，本来销售数据应该是多条，太麻烦了，为了演示，简单点
* @param user 操作人员
* @param customer 客户
* @param saleModel 销售数据
* @return 是否保存成功
*/
public boolean sale(String user,String customer,SaleModel saleModel);
}

/**
* 封装销售单的数据，简单的示意一些
*/
public class SaleModel {
/**
* 销售的商品
*/
private String goods;
/**
* 销售的数量
*/
private int saleNum;
public String getGoods() {
return goods;
}
public void setGoods(String goods) {
this.goods = goods;
}
public int getSaleNum() {
return saleNum;
}
public void setSaleNum(int saleNum) {
this.saleNum = saleNum;
}

public String toString(){
return "商品名称="+goods+",购买数量="+saleNum;
}
}

/**
* 业务对象
*/
public class GoodsSaleEbo implements GoodsSaleEbi{

public boolean sale(String user,String customer, SaleModel saleModel) {
System.out.println(user+"保存了"+customer+"购买 "+saleModel+" 的销售数据");
return true;
}
}

/**
* 装饰器的接口，需要跟被装饰的对象实现同样的接口
*/
public abstract class Decorator implements GoodsSaleEbi{
/**
* 持有被装饰的组件对象
*/
protected GoodsSaleEbi ebi;
/**
* 通过构造方法传入被装饰的对象
* @param ebi被装饰的对象
*/
public Decorator(GoodsSaleEbi ebi){
this.ebi = ebi;
}
}

/**
* 实现权限控制
*/
public class CheckDecorator extends Decorator{
public CheckDecorator(GoodsSaleEbi ebi){
super(ebi);
}

public boolean sale(String user,String customer, SaleModel saleModel) {
//简单点，只让张三执行这个功能
if(!"张三".equals(user)){
System.out.println("对不起"+user+"，你没有保存销售单的权限");
//就不再调用被装饰对象的功能了
return false;
}else{
return this.ebi.sale(user, customer, saleModel);
}
}
}

/**
* 实现日志记录
*/
public class LogDecorator extends Decorator{
public LogDecorator(GoodsSaleEbi ebi){
super(ebi);
}

public boolean sale(String user,String customer, SaleModel saleModel) {
//执行业务功能
boolean f = this.ebi.sale(user, customer, saleModel);
//在执行业务功能过后，记录日志
DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS");
System.out.println("日志记录："+user+"于"+df.format(new Date())+"时保存了一条销售记录，客户是"+customer+",购买记录是"+saleModel);
return f;
}

}

public class Client {
public static void main(String[] args) {
//得到业务接口,组合装饰器
GoodsSaleEbi ebi = new CheckDecorator(new LogDecorator(new GoodsSaleEbo()));
//准备测试数据
SaleModel saleModel = new SaleModel();
saleModel.setGoods("Moto手机");
saleModel.setSaleNum(2);
//调用业务功能
ebi.sale("张三","张三丰", saleModel);
ebi.sale("李四","张三丰", saleModel);
}
}

5）装饰器模式的本质：动态组合