[Design Pattern] 장식자 패턴, 데코레이터 패턴(Decorator Pattern)

OCP(Open-Closed Principle) Class는 확장에는 열려 있어야 하지만 변경에는 닫혀 있어야 한다.

코드에서 확장해야 할 부분을 선택할 때는 세심한 주의를 기울여야 한다. 무조건 OCP를 적용한다면 괜히 쓸데없는 일을 하며 시간을 낭비할 수 있으며, 필요 이상으로 복잡하고 이해하기 힘든 코드를 만들게 되는 부작용이 발생할 수도 있다.

데코레이터 패턴(Decorator Pattern)으로 객체에 추가 요소를 동적으로 더할 수 있다. 데코레이터를 사용하면 서브클래스를 만들 때보다 훨씬 유연하게 기능을 확장할 수 있다.

• 데코레이터의 슈퍼클래스는 자신이 장식하고 있는 객체의 슈퍼클래스와 같다.
• 한 객체를 여러 개의 데코레이터로 감쌀 수 있다.
• 데코레이터는 자신이 감싸고 있는 객체와 같은 슈퍼클래스를 가지고 있기에 원래 객체(싸여 있는 객체)가 들어갈 자리에 데코레이터 객체를 넣어도 상관없다.
• 데코레이터는 자신이 장식하고 있는 객체에 어떤 행동을 위임하는 일 말고도 추가 작업을 수행할 수 있다.
• 객체는 언제든지 감쌀 수 있으므로 실행 중에 필요한 데코레이터를 마음대로 적용한 수 있다.

 

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데코레이터 패턴 적용 예시.

package pattern.decorator;

public abstract class Beverage {
    String description = "제목 없음";

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public abstract double cost();
}

package pattern.decorator;

public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {
    Beverage beverage;

    public abstract String getDescription();
}

package pattern.decorator;

public class Espresso extends Beverage {

    public Espresso() {
        description = "에스프레소";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 1.99;
    }
}

package pattern.decorator;

public class DarkRoast extends Beverage {

    public DarkRoast() {
        description = "다크 로스트 커피";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.99;
    }
}

package pattern.decorator;

public class HouseBlend extends Beverage {

    public HouseBlend() {
        description = "하우스 블렌드 커피";
    }

    @Override
    public double cost() {
        return 0.89;
    }
}

package pattern.decorator;

public class Mocha extends CondimentDecorator {

    public Mocha(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.2;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", 모카";
    }
}

package pattern.decorator;

public class Soy extends CondimentDecorator {

    public Soy(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.15;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", 두유";
    }
}

package pattern.decorator;

public class Whip extends CondimentDecorator {

    public Whip(Beverage beverage) {
        this.beverage = beverage;
    }

    @Override
    public double cost() {
        return beverage.cost() + 0.1;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return beverage.getDescription() + ", 휘핑크림";
    }
}

package pattern.decorator;

public class Starbucks {

    public Starbucks() {
        Beverage beverage = new Espresso();
        System.out.println(beverage.getDescription() + " $" + beverage.cost());

        Beverage beverage2 = new DarkRoast();
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Mocha(beverage2);
        beverage2 = new Whip(beverage2);
        System.out.println(beverage2.getDescription() + " $" + beverage2.cost());

        Beverage beverage3 = new HouseBlend();
        beverage3 = new Mocha(beverage3);
        beverage3 = new Soy(beverage3);
        beverage3 = new Whip(beverage3);

        System.out.println(beverage3.getDescription() + " $" + beverage3.cost());
    }
}

 

 

 

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데코레이터 패턴이 적용된 java.io

Java.io는 데코레이터 패턴을 바탕으로 만들어 졌다. 파일에서 데이터를 읽어오는 스트림에 기능을 더하는 데코레이터를 사용한다. 출력 스트림도 동일하다.

java.io 데코레이터 만들기. 예시

입력 스트림에 있는 대문자를 전부 소문자로 바꿔주는 데코레이터를 만든다.

package pattern.decorator.javaio;

import java.io.FilterInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class LowerCaseInputStream extends FilterInputStream {
    /**
     * Creates a {@code FilterInputStream}
     * by assigning the  argument {@code in}
     * to the field {@code this.in} so as
     * to remember it for later use.
     *
     * @param in the underlying input stream, or {@code null} if
     *           this instance is to be created without an underlying stream.
     */
    protected LowerCaseInputStream(InputStream in) {
        super(in);
    }

    public int read() throws IOException {
        int c = in.read();
        if (c == -1) {
            return c;
        }
        return Character.toLowerCase((char) c);
    }

    public int read(byte[] b, int offset, int len) throws IOException {
        int result = in.read(b, offset, len);
        for (int i = offset; i < offset + result; i++) {
            b[i] = (byte) Character.toLowerCase((char) b[i]);
        }
        return result;
    }
}

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Decorator (recognizeable by creational methods taking an instance of same abstract/interface type which adds additional behaviour)

• All subclasses of [java.io.InputStream](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/InputStream.html>), [OutputStream](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/OutputStream.html>), [Reader](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/Reader.html>) and [Writer](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/Writer.html>) have a constructor taking an instance of same type.
• [java.util.Collections](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Collections.html>), the [checkedXXX()](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Collections.html#checkedCollection-java.util.Collection-java.lang.Class->), [synchronizedXXX()](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Collections.html#synchronizedCollection-java.util.Collection->) and [unmodifiableXXX()](<http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Collections.html#unmodifiableCollection-java.util.Collection->) methods.
• [javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper](<http://docs.oracle.com/javaee/7/api/javax/servlet/http/HttpServletRequestWrapper.html>) and [HttpServletResponseWrapper](<http://docs.oracle.com/javaee/7/api/javax/servlet/http/HttpServletResponseWrapper.html>)
• [javax.swing.JScrollPane](<https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/javax/swing/JScrollPane.html>)