你好，我是刘超。
开始今天的学习之前，我想先请你思考一个问题。假设现在有这样一个需求，让你设计一个装修功能，用户可以动态选择不同的装修功能来装饰自己的房子。例如，水电装修、天花板以及粉刷墙等属于基本功能，而设计窗帘装饰窗户、设计吊顶装饰房顶等未必是所有用户都需要的，这些功能则需要实现动态添加。还有就是一旦有新的装修功能，我们也可以实现动态添加。如果要你来负责，你会怎么设计呢？
此时你可能会想了，通常给一个对象添加功能，要么直接修改代码，在对象中添加相应的功能，要么派生对应的子类来扩展。然而，前者每次都需要修改对象的代码，这显然不是理想的面向对象设计，即便后者是通过派生对应的子类来扩展，也很难满足复杂的随意组合功能需求。
面对这种情况，使用装饰器模式应该再合适不过了。它的优势我想你多少知道一点，我在这里总结一下。
装饰器模式能够实现为对象动态添加装修功能，它是从一个对象的外部来给对象添加功能，所以有非常灵活的扩展性，我们可以在对原来的代码毫无修改的前提下，为对象添加新功能。除此之外，装饰器模式还能够实现对象的动态组合，借此我们可以很灵活地给动态组合的对象，匹配所需要的功能。
下面我们就通过实践，具体看看该模式的优势。
什么是装饰器模式？
在这之前，我先简单介绍下什么是装饰器模式。装饰器模式包括了以下几个角色：接口、具体对象、装饰类、具体装饰类。
接口定义了具体对象的一些实现方法；具体对象定义了一些初始化操作，比如开头设计装修功能的案例中，水电装修、天花板以及粉刷墙等都是初始化操作；装饰类则是一个抽象类，主要用来初始化具体对象的一个类；其它的具体装饰类都继承了该抽象类。
下面我们就通过装饰器模式来实现下装修功能，代码如下：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
/**
* 定义一个基本装修接口
* @author admin
*
*/
public interface IDecorator {
/**
* 装修方法
*/
void decorate();
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
|
/**
* 装修基本类
* @author admin
*
*/
public class Decorator implements IDecorator{
/**
* 基本实现方法
*/
public void decorate() {
System.out.println(" 水电装修、天花板以及粉刷墙。。。");
}
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
|
/**
* 基本装饰类
* @author admin
*
*/
public abstract class BaseDecorator implements IDecorator{
private IDecorator decorator;
public BaseDecorator(IDecorator decorator) {
this.decorator = decorator;
}
/**
* 调用装饰方法
*/
public void decorate() {
if(decorator != null) {
decorator.decorate();
}
}
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
|
/**
* 窗帘装饰类
* @author admin
*
*/
public class CurtainDecorator extends BaseDecorator{
public CurtainDecorator(IDecorator decorator) {
super(decorator);
}
/**
* 窗帘具体装饰方法
*/
@Override
public void decorate() {
System.out.println(" 窗帘装饰。。。");
super.decorate();
}
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
public static void main( String[] args )
{
IDecorator decorator = new Decorator();
IDecorator curtainDecorator = new CurtainDecorator(decorator);
curtainDecorator.decorate();
}
|
运行结果：
1
2
3
4
|
窗帘装饰。。。
水电装修、天花板以及粉刷墙。。。
|
通过这个案例，我们可以了解到：如果我们想要在基础类上添加新的装修功能，只需要基于抽象类 BaseDecorator 去实现继承类，通过构造函数调用父类，以及重写装修方法实现装修窗帘的功能即可。在 main 函数中，我们通过实例化装饰类，调用装修方法，即可在基础装修的前提下，获得窗帘装修功能。
基于装饰器模式实现的装修功能的代码结构简洁易读，业务逻辑也非常清晰，并且如果我们需要扩展新的装修功能，只需要新增一个继承了抽象装饰类的子类即可。
在这个案例中，我们仅实现了业务扩展功能，接下来，我将通过装饰器模式优化电商系统中的商品价格策略，实现不同促销活动的灵活组合。
优化电商系统中的商品价格策略
相信你一定不陌生，购买商品时经常会用到的限时折扣、红包、抵扣券以及特殊抵扣金等，种类很多，如果换到开发视角，实现起来就更复杂了。
例如，每逢双十一，为了加大商城的优惠力度，开发往往要设计红包 + 限时折扣或红包 + 抵扣券等组合来实现多重优惠。而在平时，由于某些特殊原因，商家还会赠送特殊抵扣券给购买用户，而特殊抵扣券 + 各种优惠又是另一种组合方式。
要实现以上这类组合优惠的功能，最快、最普遍的实现方式就是通过大量 if-else 的方式来实现。但这种方式包含了大量的逻辑判断，致使其他开发人员很难读懂业务，并且一旦有新的优惠策略或者价格组合策略出现，就需要修改代码逻辑。
这时，刚刚介绍的装饰器模式就很适合用在这里，其相互独立、自由组合以及方便动态扩展功能的特性，可以很好地解决 if-else 方式的弊端。下面我们就用装饰器模式动手实现一套商品价格策略的优化方案。
首先，我们先建立订单和商品的属性类，在本次案例中，为了保证简洁性，我只建立了几个关键字段。以下几个重要属性关系为，主订单包含若干详细订单，详细订单中记录了商品信息，商品信息中包含了促销类型信息，一个商品可以包含多个促销类型（本案例只讨论单个促销和组合促销）：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
/**
* 主订单
* @author admin
*
*/
public class Order {
private int id; // 订单 ID
private String orderNo; // 订单号
private BigDecimal totalPayMoney; // 总支付金额
private List<OrderDetail> list; // 详细订单列表
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
/**
* 详细订单
* @author admin
*
*/
public class OrderDetail {
private int id; // 详细订单 ID
private int orderId;// 主订单 ID
private Merchandise merchandise; // 商品详情
private BigDecimal payMoney; // 支付单价
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
/**
* 商品
* @author admin
*
*/
public class Merchandise {
private String sku;// 商品 SKU
private String name; // 商品名称
private BigDecimal price; // 商品单价
private Map<PromotionType, SupportPromotions> supportPromotions; // 支持促销类型
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
|
/**
* 促销类型
* @author admin
*
*/
public class SupportPromotions implements Cloneable{
private int id;// 该商品促销的 ID
private PromotionType promotionType;// 促销类型 1\优惠券 2\红包
private int priority; // 优先级
private UserCoupon userCoupon; // 用户领取该商品的优惠券
private UserRedPacket userRedPacket; // 用户领取该商品的红包
// 重写 clone 方法
public SupportPromotions clone(){
SupportPromotions supportPromotions = null;
try{
supportPromotions = (SupportPromotions)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e){
e.printStackTrace();
}
return supportPromotions;
}
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
/**
* 优惠券
* @author admin
*
*/
public class UserCoupon {
private int id; // 优惠券 ID
private int userId; // 领取优惠券用户 ID
private String sku; // 商品 SKU
private BigDecimal coupon; // 优惠金额
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
/**
* 红包
* @author admin
*
*/
public class UserRedPacket {
private int id; // 红包 ID
private int userId; // 领取用户 ID
private String sku; // 商品 SKU
private BigDecimal redPacket; // 领取红包金额
}
|
接下来，我们再建立一个计算支付金额的接口类以及基本类：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
/**
* 计算支付金额接口类
* @author admin
*
*/
public interface IBaseCount {
BigDecimal countPayMoney(OrderDetail orderDetail);
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
|
/**
* 支付基本类
* @author admin
*
*/
public class BaseCount implements IBaseCount{
public BigDecimal countPayMoney(OrderDetail orderDetail) {
orderDetail.setPayMoney(orderDetail.getMerchandise().getPrice());
System.out.println(" 商品原单价金额为：" + orderDetail.getPayMoney());
return orderDetail.getPayMoney();
}
}
|
然后，我们再建立一个计算支付金额的抽象类，由抽象类调用基本类：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
|
/**
* 计算支付金额的抽象类
* @author admin
*
*/
public abstract class BaseCountDecorator implements IBaseCount{
private IBaseCount count;
public BaseCountDecorator(IBaseCount count) {
this.count = count;
}
public BigDecimal countPayMoney(OrderDetail orderDetail) {
BigDecimal payTotalMoney = new BigDecimal(0);
if(count!=null) {
payTotalMoney = count.countPayMoney(orderDetail);
}
return payTotalMoney;
}
}
|
然后，我们再通过继承抽象类来实现我们所需要的修饰类（优惠券计算类、红包计算类）：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
|
/**
* 计算使用优惠券后的金额
* @author admin
*
*/
public class CouponDecorator extends BaseCountDecorator{
public CouponDecorator(IBaseCount count) {
super(count);
}
public BigDecimal countPayMoney(OrderDetail orderDetail) {
BigDecimal payTotalMoney = new BigDecimal(0);
payTotalMoney = super.countPayMoney(orderDetail);
payTotalMoney = countCouponPayMoney(orderDetail);
return payTotalMoney;
}
private BigDecimal countCouponPayMoney(OrderDetail orderDetail) {
BigDecimal coupon = orderDetail.getMerchandise().getSupportPromotions().get(PromotionType.COUPON).getUserCoupon().getCoupon();
System.out.println(" 优惠券金额：" + coupon);
orderDetail.setPayMoney(orderDetail.getPayMoney().subtract(coupon));
return orderDetail.getPayMoney();
}
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
|
/**
* 计算使用红包后的金额
* @author admin
*
*/
public class RedPacketDecorator extends BaseCountDecorator{
public RedPacketDecorator(IBaseCount count) {
super(count);
}
public BigDecimal countPayMoney(OrderDetail orderDetail) {
BigDecimal payTotalMoney = new BigDecimal(0);
payTotalMoney = super.countPayMoney(orderDetail);
payTotalMoney = countCouponPayMoney(orderDetail);
return payTotalMoney;
}
private BigDecimal countCouponPayMoney(OrderDetail orderDetail) {
BigDecimal redPacket = orderDetail.getMerchandise().getSupportPromotions().get(PromotionType.REDPACKED).getUserRedPacket().getRedPacket();
System.out.println(" 红包优惠金额：" + redPacket);
orderDetail.setPayMoney(orderDetail.getPayMoney().subtract(redPacket));
return orderDetail.getPayMoney();
}
}
|
最后，我们通过一个工厂类来组合商品的促销类型：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
|
/**
* 计算促销后的支付价格
* @author admin
*
*/
public class PromotionFactory {
public static BigDecimal getPayMoney(OrderDetail orderDetail) {
// 获取给商品设定的促销类型
Map<PromotionType, SupportPromotions> supportPromotionslist = orderDetail.getMerchandise().getSupportPromotions();
// 初始化计算类
IBaseCount baseCount = new BaseCount();
if(supportPromotionslist!=null && supportPromotionslist.size()>0) {
for(PromotionType promotionType: supportPromotionslist.keySet()) {// 遍历设置的促销类型，通过装饰器组合促销类型
baseCount = protmotion(supportPromotionslist.get(promotionType), baseCount);
}
}
return baseCount.countPayMoney(orderDetail);
}
/**
* 组合促销类型
* @param supportPromotions
* @param baseCount
* @return
*/
private static IBaseCount protmotion(SupportPromotions supportPromotions, IBaseCount baseCount) {
if(supportPromotions.getPromotionType()==PromotionType.COUPON) {
baseCount = new CouponDecorator(baseCount);
}else if(supportPromotions.getPromotionType()==PromotionType.REDPACKED) {
baseCount = new RedPacketDecorator(baseCount);
}
return baseCount;
}
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
public static void main( String[] args ) throws InterruptedException, IOException
{
Order order = new Order();
init(order);
for(OrderDetail orderDetail: order.getList()) {
BigDecimal payMoney = PromotionFactory.getPayMoney(orderDetail);
orderDetail.setPayMoney(payMoney);
System.out.println(" 最终支付金额：" + orderDetail.getPayMoney());
}
}
|
运行结果：
1
2
3
4
5
6
7
8
|
商品原单价金额为：20
优惠券金额：3
红包优惠金额：10
最终支付金额：7
|
以上源码可以通过 Github 下载运行。通过以上案例可知：使用装饰器模式设计的价格优惠策略，实现各个促销类型的计算功能都是相互独立的类，并且可以通过工厂类自由组合各种促销类型。
总结
这讲介绍的装饰器模式主要用来优化业务的复杂度，它不仅简化了我们的业务代码，还优化了业务代码的结构设计，使得整个业务逻辑清晰、易读易懂。
通常，装饰器模式用于扩展一个类的功能，且支持动态添加和删除类的功能。在装饰器模式中，装饰类和被装饰类都只关心自身的业务，不相互干扰，真正实现了解耦。
思考题
责任链模式、策略模式与装饰器模式有很多相似之处。平时，这些设计模式除了在业务中被用到以外，在架构设计中也经常被用到，你是否在源码中见过这几种设计模式的使用场景呢？欢迎你与大家分享。
