链式设计模式——装饰器模式和职责链模式
装饰模式
定义: 指在不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加一些职责(即增加其额外功能)的模式。
结构
装饰(Decorator)模式中的角色:
- 抽象构件(Component)角色 :定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。
- 具体构件(Concrete Component)角色 :实现抽象构件,通过装饰角色为其添加一些职责。
- 抽象装饰(Decorator)角色 : 继承或实现抽象构件,并包含具体构件的实例,可以通过其子 类扩展具体构件的功能。
- 具体装饰(ConcreteDecorator)角色 :实现抽象装饰的相关方法,并给具体构件对象添加附 加的责任
结构图
例子
以快餐店买饭有不同配菜为例
//快餐接口
public abstract class FastFood {
private float price;
private String desc;
public FastFood() {
}
public FastFood(float price, String desc) {
this.price = price;
this.desc = desc;
}
public void setPrice(float price) {
this.price = price;
}
public float getPrice() {
return price;
}
public String getDesc() {
return desc;
}
public void setDesc(String desc) {
this.desc = desc;
}
public abstract float cost(); //获取价格
}
//炒饭
public class FriedRice extends FastFood {
public FriedRice() {
super(10, "炒饭");
}
public float cost() {
return getPrice();
}
}
//炒面
public class FriedNoodles extends FastFood {
public FriedNoodles() {
super(12, "炒面");
}
public float cost() {
return getPrice();
}
}
//配料类
public abstract class Garnish extends FastFood {
private FastFood fastFood;
public FastFood getFastFood() {
return fastFood;
}
public void setFastFood(FastFood fastFood) {
this.fastFood = fastFood;
}
public Garnish(FastFood fastFood, float price, String desc) {
super(price,desc);
this.fastFood = fastFood;
}
}
//鸡蛋配料
public class Egg extends Garnish {
public Egg(FastFood fastFood) {
super(fastFood,1,"鸡蛋");
}
public float cost() {
return getPrice() + getFastFood().getPrice();
}
@Override
public String getDesc() {
return super.getDesc() + getFastFood().getDesc();
}
}
//培根配料
public class Bacon extends Garnish {
public Bacon(FastFood fastFood) {
super(fastFood,2,"培根");
}
@Override
public float cost() {
return getPrice() + getFastFood().getPrice();
}
@Override
public String getDesc() {
return super.getDesc() + getFastFood().getDesc();
}
}
//测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//点一份炒饭
FastFood food = new FriedRice();
//花费的价格
System.out.println(food.getDesc() + " " + food.cost() + "元");
System.out.println("========");
//点一份加鸡蛋的炒饭
FastFood food1 = new FriedRice();
food1 = new Egg(food1);
//花费的价格
System.out.println(food1.getDesc() + " " + food1.cost() + "元");
System.out.println("========");
//点一份加培根的炒面
FastFood food2 = new FriedNoodles();
food2 = new Bacon(food2);
//花费的价格
System.out.println(food2.getDesc() + " " + food2.cost() + "元");
}
}
好处
- 装饰模式可以带来比继承更加灵活性的扩展功能,使用更加方便,可以通过组合不同的装饰对象 来获取具有不同行为状态的多样化的结果。
- 装饰模式比继承更具良好的扩展性,完美的遵循开闭 原则,继承是静态的附加责任,装饰者则是动态的附加责任。
- 装饰类和被装饰类可以独立发展,不会相互耦合,装饰模式是继承的一个替代模式,装饰模式可以 动态扩展一个实现类的功能
职责链模式
定义:为了避免请求发送者与多个请求处理者耦合在一起,将所有请求的处理者通过前一对 象记住其下一个对象的引用而连成一条链;当有请求发生时,可将请求沿着这条链传递,直到有对象处 理它为止。
结构
职责链模式主要包含以下角色:
- 抽象处理者(Handler)角色:定义一个处理请求的接口,包含抽象处理方法和一个后继连接。
- 具体处理者(Concrete Handler)角色:实现抽象处理者的处理方法,判断能否处理本次请 求,如果可以处理请求则处理,否则将该请求转给它的后继者。
- 客户类(Client)角色:创建处理链,并向链头的具体处理者对象提交请求,它不关心处理细节 和请求的传递过程。
结构图
例子
以请假流程为例
//请假条
public class LeaveRequest {
private String name;//姓名
private int num;//请假天数
private String content;//请假内容
public LeaveRequest(String name, int num, String content) {
this.name = name;
this.num = num;
this.content = content;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getNum() {
return num;
}
public String getContent() {
return content;
}
}
//处理者抽象类
public abstract class Handler {
protected final static int NUM_ONE = 1;
protected final static int NUM_THREE = 3;
protected final static int NUM_SEVEN = 7;
//该领导处理的请假天数区间
private int numStart;
private int numEnd;
//领导上面还有领导
private Handler nextHandler;
//设置请假天数范围 上不封顶
public Handler(int numStart) {
this.numStart = numStart;
}
//设置请假天数范围
public Handler(int numStart, int numEnd) {
this.numStart = numStart;
this.numEnd = numEnd;
}
//设置上级领导
public void setNextHandler(Handler nextHandler){
this.nextHandler = nextHandler;
}
//提交请假条
public final void submit(LeaveRequest leave){
if(0 == this.numStart){
return;
}
//如果请假天数达到该领导者的处理要求
if(leave.getNum() >= this.numStart){
this.handleLeave(leave);
//如果还有上级 并且请假天数超过了当前领导的处理范围
if(null != this.nextHandler && leave.getNum() > numEnd){
this.nextHandler.submit(leave);//继续提交
} else {
System.out.println("流程结束");
}
}
}
//各级领导处理请假条方法
protected abstract void handleLeave(LeaveRequest leave);
}
//小组长
public class GroupLeader extends Handler {
public GroupLeader() {
//小组长处理1-3天的请假
super(Handler.NUM_ONE, Handler.NUM_THREE);
}
@Override
protected void handleLeave(LeaveRequest leave) {
System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() +
"天," + leave.getContent() + "。");
System.out.println("小组长审批:同意。");
}
}
//部门经理
public class Manager extends Handler {
public Manager() {
//部门经理处理3-7天的请假
super(Handler.NUM_THREE, Handler.NUM_SEVEN);
}
@Override
protected void handleLeave(LeaveRequest leave) {
System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() +
"天," + leave.getContent() + "。");
System.out.println("部门经理审批:同意。");
}
}
//总经理
public class GeneralManager extends Handler {
public GeneralManager() {
//部门经理处理7天以上的请假
super(Handler.NUM_SEVEN);
}
@Override
protected void handleLeave(LeaveRequest leave) {
System.out.println(leave.getName() + "请假" + leave.getNum() +
"天," + leave.getContent() + "。");
System.out.println("总经理审批:同意。");
}
}
//测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//请假条来一张
LeaveRequest leave = new LeaveRequest("小花",5,"身体不适");
//各位领导
GroupLeader groupLeader = new GroupLeader();
Manager manager = new Manager();
GeneralManager generalManager = new GeneralManager();
groupLeader.setNextHandler(manager);//小组长的领导是部门经理
manager.setNextHandler(generalManager);//部门经理的领导是总经理
//之所以在这里设置上级领导,是因为可以根据实际需求来更改设置,如果实战中上级领
导人都是固定的,则可以移到领导实现类中。
//提交申请
groupLeader.submit(leave);
}
}
优点
- 降低了对象之间的耦合度 该模式降低了请求发送者和接收者的耦合度。 增强了系统的可扩展性 可以根据需要增加新的请求处理类,满足开闭原则。
- 增强了给对象指派职责的灵活性 当工作流程发生变化,可以动态地改变链内的成员或者修改它们的次序,也可动态地新增或者删除 责任。
- 责任链简化了对象之间的连接 一个对象只需保持一个指向其后继者的引用,不需保持其他所有处理者的引用,这避免了使用众多 的 if 或者 if···else 语句。
- 责任分担 每个类只需要处理自己该处理的工作,不能处理的传递给下一个对象完成,明确各类的责任范围, 符合类的单一职责原则。
缺点
- 不能保证每个请求一定被处理。
- 由于一个请求没有明确的接收者,所以不能保证它一定会被处理, 该请求可能一直传到链的末端都得不到处理。
- 对比较长的职责链,请求的处理可能涉及多个处理对象,系统性能将受到一定影响。
- 职责链建立的合理性要靠客户端来保证,增加了客户端的复杂性,可能会由于职责链的错误设置而 导致系统出错,如可能会造成循环调用。