大师兄

31 | 装饰器模式:如何优化电商系统中复杂的商品价格策略?

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:

/**
* 定义一个基本装修接口
* @author admin
*
*/
public interface IDecorator {
/**
* 装修方法
*/
void decorate();
}
/**
* 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。。。");
}
}
/**
* 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();
}
}
}
/**
* 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();
}
}
public static void main( String[] args )
{
IDecorator decorator = new Decorator();
IDecorator curtainDecorator = new CurtainDecorator(decorator);
curtainDecorator.decorate();
}

运行结果:

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):

/**
* 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
}
/**
* 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
}
/**
* 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
}
/**
* 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;
}
}
/**
* 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
}
/**
* 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:

/**
* 计算支付金额接口类
* @author admin
*
*/
public interface IBaseCount {
BigDecimal countPayMoney(OrderDetail orderDetail);
}
/**
* 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:

/**
* 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):

/**
* 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();
}
}
/**
* 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:

/**
* 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;
}
}
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:

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。