17-08-2023
Декоратор | |
Decorator | |
Тип: |
структурный |
---|---|
Назначение: |
для динамического подключения к объекту дополнительных обязательств |
Плюсы: |
|
Родственные шаблоны: | |
Описан в Design Patterns |
Да |
Декоратор, Decorator — структурный шаблон проектирования, предназначенный для динамического подключения дополнительного поведения к объекту. Шаблон Декоратор предоставляет гибкую альтернативу практике создания подклассов с целью расширения функциональности.
Известен также под менее распространённым названием Обёртка (Wrapper), которое во многом раскрывает суть реализации шаблона.
Содержание |
Объект, который предполагается использовать, выполняет основные функции. Однако может потребоваться добавить к нему некоторую дополнительную функциональность, которая будет выполняться до, после или даже вместо основной функциональности объекта.
Декоратор предусматривает расширение функциональности объекта без определения подклассов.
Класс ConcreteComponent
— класс, в который с помощью шаблона Декоратор добавляется новая функциональность. В некоторых случаях базовая функциональность предоставляется классами, производными от класса ConcreteComponent
. В подобных случаях класс ConcreteComponent
является уже не конкретным, а абстрактным. Абстрактный класс Component
определяет интерфейс для использования всех этих классов.
1. Добавляемая функциональность реализуется в небольших объектах. Преимущество состоит в возможности динамически добавлять эту функциональность до или после основной функциональности объекта ConcreteComponent
.
2. Позволяет избегать перегрузки функциональными классами на верхних уровнях иерархии
3. Декоратор и его компоненты не являются идентичными
Создается абстрактный класс, представляющий как исходный класс, так и новые, добавляемые в класс функции. В классах-декораторах новые функции вызываются в требуемой последовательности — до или после вызова последующего объекта.
При желании остаётся возможность использовать исходный класс (без расширения функциональности), если на его объект сохранилась ссылка.
ConcreteComponent
.Драйверы-фильтры в ядре Windows (архитектура WDM) представляют собой декораторы. Несмотря на то, что WDM реализована на не-объектном языке Си, в ней четко прослеживаются паттерны проектирования — декоратор, цепочка ответственности, и команда (объект IRP).
Архитектура COM не поддерживает наследование реализаций, вместо него предлагается использовать декораторы (в данной архитектуре это называется «агрегация»). При этом архитектура решает (с помощью механизма pUnkOuter) проблему object identity, возникающую при использовании декораторов — identity агрегата есть identity его самого внешнего декоратора.
using System; namespace Decorator { class MainApp { static void Main() { // Create ConcreteComponent and two Decorators ConcreteComponent c = new ConcreteComponent(); ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA(); ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB(); // Link decorators d1.SetComponent(c); d2.SetComponent(d1); d2.Operation(); // Wait for user Console.Read(); } } /// <summary> /// Component - компонент /// </summary> /// <remarks> /// <li> /// <lu>определяем интерфейс для объектов, на которые могут быть динамически /// возложены дополнительные обязанности;</lu> /// </li> /// </remarks> abstract class Component { public abstract void Operation(); } /// <summary> /// ConcreteComponent - конкретный компонент /// </summary> /// <remarks> /// <li> /// <lu>определяет объект, на который возлагается дополнительные обязанности</lu> /// </li> /// </remarks> class ConcreteComponent : Component { public override void Operation() { Console.WriteLine("ConcreteComponent.Operation()"); } } /// <summary> /// Decorator - декоратор /// </summary> /// <remarks> /// <li> /// <lu>хранит ссылку на объект <see cref="Component"/> и определяет интерфейс, /// соответствующий интерфейсу <see cref="Component"/></lu> /// </li> /// </remarks> abstract class Decorator : Component { protected Component component; public void SetComponent(Component component) { this.component = component; } public override void Operation() { if (component != null) { component.Operation(); } } } /// <summary> /// ConcreteDecorator - конкретный декоратор /// </summary> /// <remarks> /// <li> /// <lu>возглагает дополнительные обязанности на компонент.</lu> /// </li> /// </remarks> class ConcreteDecoratorA : Decorator { private string addedState; public override void Operation() { base.Operation(); addedState = "New State"; Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA.Operation()"); } } // "ConcreteDecoratorB" class ConcreteDecoratorB : Decorator { public override void Operation() { base.Operation(); AddedBehavior(); Console.WriteLine("ConcreteDecoratorB.Operation()"); } void AddedBehavior() { } } }
#include <iostream> #include <memory> class IComponent { public: virtual void operation() = 0; }; class Component : public IComponent { public: virtual void operation() { std::cout<<"World!"<<std::endl; } }; class DecoratorOne : public IComponent { std::auto_ptr<IComponent> m_component; public: DecoratorOne(IComponent * component): m_component(component) {} virtual void operation() { std::cout << ", "; m_component->operation(); } }; class DecoratorTwo : public IComponent { std::auto_ptr<IComponent> m_component; public: DecoratorTwo(IComponent * component): m_component(component) {} virtual void operation() { std::cout << "Hello"; m_component->operation(); } }; int main() { DecoratorTwo obj(new DecoratorOne(new Component())); obj.operation(); // prints "Hello, World!\n" return 0; }
import std.stdio; abstract class TFigure { protected: string name; public: string GetInfo(); } static class TEmpty: TFigure { public: string GetInfo() { return ""; }; } class TCircle: TFigure { protected: TFigure figure; public: this(TFigure theFigure) { figure = theFigure; name = " circle "; } string GetInfo() { return (name ~ figure.GetInfo()); } } class TBar: TFigure { protected: TFigure figure; public: this(TFigure theFigure) { figure = theFigure; name = " bar "; } string GetInfo() { return (figure.GetInfo() ~ name); } } void main() { TFigure figures = new TBar(new TCircle(new TBar(new TCircle(new TEmpty())))); writeln(figures.GetInfo()); }
abstract class AbstractComponent { abstract public function operation(); } class ConcreteComponent extends AbstractComponent { public function operation() { // ... } } abstract class AbstractDecorator extends AbstractComponent { private $_component; public function __construct(AbstractComponent $component) { $this->_component = $component; } public function operation() { $this->_component->operation(); } } class ConcreteDecorator extends AbstractDecorator { public function operation() { // ... расширенная функциональность ... parent::operation(); // ... расширенная функциональность ... } } $decoratedComponent = new ConcreteDecorator( new ConcreteComponent() ); $decoratedComponent->operation();
# Компонент class Notebook # Маркетинг price : 500 # $ # Характеристики hdd : 320 # GB ram : 4 # GB core : 'i5 2.3' # GHz # Декоратор class NovaNotebook constructor : (product) -> @price = product.price * 1.3 # Декоратор class ImportNotebook constructor : (product) -> @price = product.price * 1.5 # Декоратор class AppleNotebook constructor : (product) -> @price = product.price * 2.1 macBookInRussia = new ImportNotebook new NovaNotebook new AppleNotebook new Notebook console.log(macBookInRussia.price)
Шаблон декоратор в языках с динамической типизацией может быть применен без интерфейсов и традиционного для ООП наследования.
Этот пример скопирован с английской версии статьи. Расчет стоимости кофе:
// ConcreteComponent (класс для последующего декорирования) function Coffee() { this.cost = function() { return 1; }; } // Decorator A function Milk(coffee) { this.cost = function() { return coffee.cost() + 0.5; }; } // Decorator B function Whip(coffee) { this.cost = function() { return coffee.cost() + 0.7; }; } // Decorator C function Sprinkles(coffee) { this.cost = function() { return coffee.cost() + 0.2; }; } // Можно использовать, например, так: var coffee = new Milk(new Whip(new Sprinkles(new Coffee()))); alert( coffee.cost() ); // Или более наглядно: var coffee = new Coffee(); coffee = new Sprinkles(coffee); coffee = new Whip(coffee); coffee = new Milk(coffee); alert(coffee.cost());
Реализация имеющегося выше C# примера. В ConcreteComponent добавлена локальная переменная price, которая будет изменяться как в нем самом, так и декораторах. Имена классов (кроме постфиксов "A" и "B") совпадают с именами участников шаблона.
function Component() { this.operation = function() { }; this.getPrice = function() { }; this.setPrice = function() { }; } function ConcreteComponent() { var price = 10; this.operation = function() { price += 4; alert("ConcreteComponent.operation, price: "+ price); }; this.getPrice = function() { return price; }; this.setPrice = function(val) { price = val; }; } ConcreteComponent.prototype = new Component(); ConcreteComponent.prototype.constructor = ConcreteComponent; function Decorator() { var component; this.setComponent = function(val) { component = val; }; this.getComponent = function() { return component; }; this.operation = function() { component.operation(); }; this.getPrice = function() { return component.getPrice(); }; this.setPrice = function(val) { component.setPrice(val); }; } Decorator.prototype = new Component(); Decorator.prototype.constructor = Decorator; function ConcreteDecoratorA() { Decorator.call(this); var operation = this.operation; // ссылка на метод, определенный в Decorator this.operation = function() { this.setPrice(this.getPrice() + 3); alert("ConcreteDecoratorA.operation, price: "+ this.getPrice()); operation(); }; } function ConcreteDecoratorB() { var dublicate = this; // ссылка на инстанцирующийся объект (т.к. this может меняться) Decorator.call(this); var operation = this.operation; // ссылка на метод, определенный в Decorator this.operation = function() { this.setPrice(this.getPrice() + 1); alert("ConcreteDecoratorB.operation, price: "+ this.getPrice()); addedBehavior(); operation(); }; function addedBehavior() { dublicate.setPrice(dublicate.getPrice() + 2); alert("addedBehavior, price: "+ dublicate.getPrice()); } } // использование c = new ConcreteComponent(); d1 = new ConcreteDecoratorA(); d2 = new ConcreteDecoratorB(); alert("изначальная цена: " + c.getPrice()); // 10 d1.setComponent(c); d2.setComponent(d1); d2.operation(); alert("цена после преобразования: " + c.getPrice()); // 20
Namespace Decorator Class Program Shared Sub Main() ' Создание ConcreteComponent и двух декораторов Dim C As New ConcreteComponent() Dim D1 As New ConcreteDecoratorA() Dim D2 As New ConcreteDecoratorB() ' Ссылки декоратора D1.SetComponent(C) D2.SetComponent(D1) D2.Operation() ' Ожидание действий от пользователя Console.Read() End Sub End Class ''' <summary> ''' Component - компонент ''' </summary> ''' <remarks> ''' <li> ''' <lu>определяем интерфейс для объектов, на которые могут быть динамически ''' возложены дополнительные обязанности;</lu> ''' </li> ''' </remarks> MustInherit Class Component Public MustOverride Sub Operation() End Class ''' <summary> ''' ConcreteComponent - конкретный компонент ''' </summary> ''' <remarks> ''' <li> ''' <lu>определяет объект, на который возлагается дополнительные обязанности</lu> ''' </li> ''' </remarks> Class ConcreteComponent Inherits Component Public Overrides Sub Operation() Console.WriteLine("ConcreteComponent.Operation()") End Sub End Class ''' <summary> ''' Decorator - декоратор ''' </summary> ''' <remarks> ''' <li> ''' <lu>хранит ссылку на объект <see cref="Component"/> и определяет интерфейс, ''' соответствующий интерфейсу <see cref="Component"/></lu> ''' </li> ''' </remarks> MustInherit Class Decorator Inherits Component Protected component As Component Public Sub SetComponent(ByVal component As Component) Me.component = component End Sub Public Overrides Sub Operation() If component IsNot Nothing Then component.Operation() End If End Sub End Class ''' <summary> ''' ConcreteDecorator - конкретный декоратор ''' </summary> ''' <remarks> ''' <li> ''' <lu>возглагает дополнительные обязанности на компонент.</lu> ''' </li> ''' </remarks> Class ConcreteDecoratorA Inherits Decorator Private addedState As String Public Overrides Sub Operation() MyBase.Operation() addedState = "New State" Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA.Operation()") End Sub End Class ' "ConcreteDecoratorB" Class ConcreteDecoratorB Inherits Decorator Public Overrides Sub Operation() MyBase.Operation() AddedBehavior() Console.WriteLine("ConcreteDecoratorB.Operation()") End Sub Private Sub AddedBehavior() End Sub End Class End Namespace
program DecoratorPattern; {$APPTYPE CONSOLE} uses SysUtils, Classes; type TInterfaceComponent = class public procedure Operation; virtual; abstract; end; type TConcreteComponent = class(TInterfaceComponent) public procedure Operation; override; end; procedure TConcreteComponent.Operation; begin Write('l'); end; type TDecorator = class(TInterfaceComponent) private FComponent: TInterfaceComponent; public constructor Create(aComponent: TInterfaceComponent); end; constructor TDecorator.Create(aComponent: TInterfaceComponent); begin FComponent:= aComponent; end; type TBeforeDecorator = class(TDecorator) procedure Operation; override; end; procedure TBeforeDecorator.Operation; begin Write('He'); FComponent.Operation; end; type TAfterDecorator = class(TDecorator) procedure Operation; override; end; procedure TAfterDecorator.Operation; begin FComponent.Operation; Write('o, '); end; type TOverrideDecorator = class(TDecorator) procedure Operation; override; end; procedure TOverrideDecorator.Operation; begin Write('World!!!'); end; var vI: Integer; vComponent: TInterfaceComponent; begin vComponent:= TConcreteComponent.Create; with TList.Create do begin Add(TBeforeDecorator.Create(vComponent)); Add(TAfterDecorator.Create(vComponent)); Add(TOverrideDecorator.Create(vComponent)); for vI := 0 to Pred(Count) do with TInterfaceComponent(Items[vI]) do begin Operation; Free; end; end; vComponent.Free; ReadLn; end.
Декоратор (шаблон проектирования).