Mẫu trang trí

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình C# của Coddy. Bài học 58 trên 70.

Mẫu Decorator là một mẫu cấu trúc cho phép bạn thêm hành vi mới vào các đối tượng bằng cách bọc chúng trong những đối tượng đặc biệt gọi là decorator. Khác với kế thừa, vốn thêm hành vi tại thời điểm biên dịch, decorator thêm chức năng một cách linh hoạt khi chạy mà không sửa đổi lớp ban đầu.

Mẫu này hoạt động bằng cách để các decorator triển khai cùng một giao diện với đối tượng mà chúng bao bọc. Mỗi decorator giữ tham chiếu đến đối tượng được bao bọc và chuyển tiếp các lệnh gọi đến đối tượng đó, đồng thời thêm hành vi riêng trước hoặc sau:

public interface ICoffee
{
    string GetDescription();
    decimal GetCost();
}

public class SimpleCoffee : ICoffee
{
    public string GetDescription() => "Coffee";
    public decimal GetCost() => 2.00m;
}

public abstract class CoffeeDecorator : ICoffee
{
    protected ICoffee _coffee;
    
    public CoffeeDecorator(ICoffee coffee) => _coffee = coffee;
    
    public virtual string GetDescription() => _coffee.GetDescription();
    public virtual decimal GetCost() => _coffee.GetCost();
}

public class MilkDecorator : CoffeeDecorator
{
    public MilkDecorator(ICoffee coffee) : base(coffee) { }
    
    public override string GetDescription() => _coffee.GetDescription() + ", Milk";
    public override decimal GetCost() => _coffee.GetCost() + 0.50m;
}

Sức mạnh của decorator nằm ở khả năng xếp chồng. Bạn có thể bọc một đối tượng đã được trang trí bằng một decorator khác:

ICoffee coffee = new SimpleCoffee();
coffee = new MilkDecorator(coffee);
coffee = new MilkDecorator(coffee);  // Thêm sữa hai lần!

Console.WriteLine(coffee.GetDescription());  // Cà phê, sữa, sữa
Console.WriteLine(coffee.GetCost());         // 3.00

Mẫu Decorator phù hợp khi bạn cần bổ sung trách nhiệm cho các đối tượng mà không tạo ra quá nhiều lớp con. Mỗi decorator tập trung vào một mối quan tâm duy nhất, và bạn kết hợp chúng khi cần để tạo ra hành vi chính xác như mong muốn.

Thử thách

Dễ

Hãy xây dựng một hệ thống đặt pizza bằng mẫu Decorator. Bạn sẽ tạo một chiếc pizza cơ bản, sau đó thêm các loại nhân vào một cách linh hoạt. Mỗi lớp nhân sẽ bao bọc lớp trước đó và bổ sung vào cả phần mô tả lẫn giá tiền.

Bạn sẽ tổ chức code trong ba tệp:

Pizza.cs: Định nghĩa giao diện IPizza trong không gian tên PizzaShop với hai phương thức: GetDescription() trả về một chuỗi và GetPrice() trả về một số thập phân. Sau đó, tạo lớp PlainPizza triển khai giao diện này. Lớp này sẽ trả về "Pizza" làm phần mô tả và 8.00m làm giá cơ bản.
ToppingDecorators.cs: Tạo lớp trừu tượng ToppingDecorator triển khai IPizza và giữ tham chiếu đến chiếc pizza được bao bọc (truyền vào hàm khởi tạo). Các phương thức ảo của lớp sẽ ủy quyền cho chiếc pizza được bao bọc. Sau đó, tạo ba lớp trang trí cụ thể:
- CheeseTopping - nối thêm ", Cheese" vào phần mô tả và cộng thêm 1.50m vào giá
- PepperoniTopping - nối thêm ", Pepperoni" vào phần mô tả và cộng thêm 2.00m vào giá
- MushroomTopping - nối thêm ", Mushrooms" vào phần mô tả và cộng thêm 1.25m vào giá
Program.cs: Kết hợp mọi thứ bằng cách bắt đầu với một chiếc pizza cơ bản rồi bao bọc nó bằng các lớp nhân dựa trên đầu vào. Mỗi lớp trang trí nhân sẽ bao bọc chiếc pizza trước đó, từng lớp một, để tạo nên đơn hàng cuối cùng.

Bạn sẽ nhận một đầu vào:

Danh sách các loại nhân cần thêm, phân tách bằng dấu phẩy (ví dụ: cheese,pepperoni,cheese)

Bắt đầu với một PlainPizza, sau đó bao bọc nó bằng lớp trang trí phù hợp cho từng loại nhân theo thứ tự xuất hiện. Các loại nhân hợp lệ là cheese, pepperoni và mushrooms. Sau khi thêm tất cả các loại nhân, in phần mô tả trên một dòng và tổng giá trên dòng tiếp theo.

Ví dụ, nếu đầu vào là cheese,pepperoni,mushrooms, đầu ra sẽ là:

Pizza, Cheese, Pepperoni, Mushrooms
12.75

Lưu ý rằng bạn có thể thêm cùng một loại nhân nhiều lần! Nếu đầu vào là cheese,cheese, kết quả sẽ là:

Pizza, Cheese, Cheese
11.00

Điều này cho thấy tính linh hoạt của mẫu decorator: mỗi lớp trang trí bao bọc chiếc pizza mà nó nhận được, dù đó là pizza cơ bản hay pizza đã được trang trí, cho phép bạn xếp chồng các hành vi một cách linh hoạt!

Tự làm thử

using System;
using PizzaShop;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // Đọc danh sách các loại nhân pizza, phân tách bằng dấu phẩy
        string input = Console.ReadLine();
        string[] toppings = input.Split(',');
        
        // TODO: Bắt đầu với một PlainPizza
        
        // TODO: Lặp qua từng loại nhân và bọc pizza
        // bằng decorator phù hợp dựa trên tên loại nhân:
        // - "cheese" -> CheeseTopping
        // - "pepperoni" -> PepperoniTopping
        // - "mushrooms" -> MushroomTopping
        
        // TODO: In ra mô tả và giá cuối cùng
    }
}