Java设计模式实战：装饰模式在星巴克咖啡系统中的应用

一、装饰模式简介

装饰模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。这种模式创建了一个装饰类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下，提供了额外的功能。

二、星巴克咖啡系统设计

根据提供的UML类图，我们来设计一个星巴克咖啡下单系统，该系统可以计算不同咖啡和调料组合的价格。

系统组成

抽象组件（Beverage）：相当于Component类，是所有咖啡和调料的基类
具体组件：HouseBlend、Expresso、DarkRoast、Decaf，代表不同类型的咖啡
装饰器（CondimentDecorator）：抽象装饰类
具体装饰器：Milk、Mocha、Soy、Whip，代表不同的调料

三、代码实现

1. 抽象组件（Beverage）

/*** 抽象组件 - 饮料基类* 相当于装饰模式中的Component角色*/
public abstract class Beverage {// 饮料描述，初始为"Unknown Beverage"String description = "Unknown Beverage";/*** 获取饮料描述* @return 饮料描述字符串*/public String getDescription() {return description;}/*** 计算饮料价格 - 抽象方法，由子类实现* @return 饮料价格*/public abstract double cost();
}

2. 具体组件（各种咖啡类型）

2.1 HouseBlend 咖啡

/*** 具体组件 - 混合咖啡*/
public class HouseBlend extends Beverage {public HouseBlend() {description = "House Blend Coffee";}@Overridepublic double cost() {return 0.89;  // 基础价格0.89美元}
}

2.2 Expresso 咖啡

/*** 具体组件 - 浓缩咖啡*/
public class Expresso extends Beverage {public Expresso() {description = "Expresso";}@Overridepublic double cost() {return 1.99;  // 基础价格1.99美元}
}

2.3 DarkRoast 咖啡

/*** 具体组件 - 深焙咖啡*/
public class DarkRoast extends Beverage {public DarkRoast() {description = "Dark Roast Coffee";}@Overridepublic double cost() {return 0.99;  // 基础价格0.99美元}
}

2.4 Decaf 咖啡

/*** 具体组件 - 低因咖啡*/
public class Decaf extends Beverage {public Decaf() {description = "Decaf Coffee";}@Overridepublic double cost() {return 1.05;  // 基础价格1.05美元}
}

3. 抽象装饰器（CondimentDecorator）

/*** 抽象装饰器 - 调料装饰器基类* 继承自Beverage，所以装饰器可以嵌套装饰器*/
public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {/*** 获取完整描述 - 抽象方法* 每个具体装饰器需要实现如何添加自己的描述*/@Overridepublic abstract String getDescription();
}

4. 具体装饰器（各种调料）

4.1 Milk 牛奶

/*** 具体装饰器 - 牛奶*/
public class Milk extends CondimentDecorator {// 被装饰的饮料Beverage beverage;public Milk(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ", Milk";  // 添加牛奶描述}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.10;  // 增加0.10美元}
}

4.2 Mocha 摩卡

/*** 具体装饰器 - 摩卡*/
public class Mocha extends CondimentDecorator {Beverage beverage;public Mocha(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ", Mocha";  // 添加摩卡描述}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.20;  // 增加0.20美元}
}

4.3 Soy 豆浆

/*** 具体装饰器 - 豆浆*/
public class Soy extends CondimentDecorator {Beverage beverage;public Soy(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ", Soy";  // 添加豆浆描述}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.15;  // 增加0.15美元}
}

4.4 Whip 奶泡

/*** 具体装饰器 - 奶泡*/
public class Whip extends CondimentDecorator {Beverage beverage;public Whip(Beverage beverage) {this.beverage = beverage;}@Overridepublic String getDescription() {return beverage.getDescription() + ", Whip";  // 添加奶泡描述}@Overridepublic double cost() {return beverage.cost() + 0.10;  // 增加0.10美元}
}

5. 客户端使用示例

/*** 星巴克咖啡店 - 客户端代码*/
public class StarbuzzCoffee {public static void main(String args[]) {// 示例1：一杯纯EspressoBeverage beverage1 = new Expresso();System.out.println(beverage1.getDescription() + " $" + beverage1.cost());// 示例2：DarkRoast加双份Mocha和WhipBeverage beverage2 = new DarkRoast();beverage2 = new Mocha(beverage2);  // 第一次装饰：加Mochabeverage2 = new Mocha(beverage2);  // 第二次装饰：再加Mochabeverage2 = new Whip(beverage2);   // 第三次装饰：加WhipSystem.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());// 示例3：HouseBlend加Soy、Mocha和WhipBeverage beverage3 = new HouseBlend();beverage3 = new Soy(beverage3);   // 第一次装饰：加Soybeverage3 = new Mocha(beverage3);  // 第二次装饰：加Mochabeverage3 = new Whip(beverage3);   // 第三次装饰：加WhipSystem.out.println(beverage3.getDescription() + " $" + beverage3.cost());}
}