Wzorzec dekoratora

Z Wikipedii

Wzorzec dekoratora to w inżynierii oprogramowania jeden ze wzorców projektowych należący do grupy wzorców strukturalnych. Pozwala na dodanie nowej funkcjonalności do istniejących klas dynamicznie podczas działania programu.

Wzorzec dekoratora polega na opakowaniu oryginalnej klasy w nową klasę "dekorującą". Zwykle przekazuje się oryginalny obiekt jako parametr konstruktora dekoratora, metody dekoratora wywołują metody oryginalnego obiektu i dodatkowo implementują nową funkcjonalność.

Dekoratory są alternatywą dla dziedziczenia. Dziedziczenie rozszerza zachowanie klasy w trakcie kompilacji, w przeciwieństwie do dekoratorów, które rozszerzają klasy w czasie działania programu.

Ponieważ w większości obiektowych języków programowania nie można tworzyć nowych klas podczas działania programu i zwykle nie można przewidzieć z góry wszystkich kombinacji rozszerzeń klas, konieczne by było stworzenie nowej klasy dla każdej kombinacji. Dekoratory są obiektami, tworzonymi w czasie działania programu, i mogą być łączone w różne kombinacje bezpośrednio przy użyciu. Przykładem wzorca dekoratora jest implementacja strumieni I/O w Javie.

[edytuj] Cel

Rozważmy okno w graficznym interfejsie użytkownika. By pozwolić na przewijanie jego zawartości, chcemy dodać do niego poziome i/lub pionowe paski przewijania. Załóżmy, że okna są reprezentowane przez instancje klasy Okno i że ta klasa nie ma żadnych metod dodających paski przewijania. Moglibyśmy stworzyć podklasę PrzewijaneOkno, która udostępniałaby te metody lub stworzyć OknoDekoratorPrzewijane, który jedynie dodawałby tą funkcjonalność do istniejących obiektów Okno. W tym miejscu działałyby oba rozwiązania.

Teraz załóżmy, że potrzeba dodać ramki dookoła okien. I w tym przypadku klasa Okno nie ma takiej funkcjonalności. Jest teraz problem z podklasą OknoPrzewijane, bo by dodać ramki do wszystkich okien potrzeba stworzyć podklasy OknoZRamką i OknoPrzewijaneZRamką. Problem staje się jeszcze większy z każdą kolejną opcją. W przypadku dekoratorów wystarczy stworzyć jedną klasę OknoDekoratorRamka - podczas działania programu można dynamicznie dekorować istniejące okna z OknoDekoratorPrzewijane lub OknoDekoratorRamka lub oboma.

[edytuj] Przykład

Kod w Java:

// interfejs Okno
interface Okno {
    public void rysuj(); // rysuje Okno na ekranie
    public String pobierzOpis(); // zwraca opis Okna
}

// implementacja zwykłego okna bez pasków przewijania
class ZwykłeOkno implements Okno {
    public void rysuj() {
        // rysuj okno
    }

    public String pobierzOpis() {
        return "zwykłe okno";
    }
}

Poniższe klasy zawierają dekoratory dla wszystkich klas Okno, w tym też dla klas dekoratorów.

// abstrakcyjna klasa dekorator - implementuje interfejs Okno
abstract class OknoDekorator implements Okno {
    protected Okno dekorowaneOkno; // dekorowane Okno

    public OknoDekorator(Okno dekorowaneOkno) {
        this.dekorowaneOkno = dekorowaneOkno;
    }
}


// pierwszy dekorator dodający pionowe paski przewijania
class PionowePrzewijanieDekorator extends OknoDekorator {
    public PionowePrzewijanieDekorator (Okno dekorowaneOkno) {
        super(dekorowaneOkno);
    }
 
    public void draw() {
        rysujPionowyPasekPrzewijania();
        dekorowaneOkno.draw();
    }

    private void rysujPionowyPasekPrzewijania() {
        // rysuj pionowy pasek przewijania
    }

    public String pobierzOpis() {
        return dekorowaneOkno.pobierzOpis() + ", z pionowym paskiem przewijania";
    }
}

// drugi dekorator dodający poziome paski przewijania
class PoziomePrzewijanieDekorator extends OknoDekorator {
    public PoziomePrzewijanieDekorator (Okno dekorowaneOkno) {
        super(dekorowaneOkno);
    }

    public void draw() {
        rysujPoziomyPasekPrzewijania();
        dekorowaneOkno.draw();
    }

    private void rysujPoziomyPasekPrzewijania() {
        // rysuj poziomy pasek przewijania
    }

    public String pobierzOpis() {
        return dekorowaneOkno.pobierzOpis() + ", z poziomym paskiem przewijania";
    }
}

Program testowy, który tworzy obiekt klasy Okno, dekoruje go poziomymi i pionowymi paskami przewijania i wypisuje jego opis.

public class DekorowaneOknoTest {
    public static void main(String[] args) {
        // utwórz dekorowane Okno z poziomymi i pionowymi paskami przewijania
        Window dekorowaneOkno = new PoziomePrzewijanieDekorator(
                new PionowePrzewijanieDekorator(new ZwykłeOkno()));

        // wypisz opis Okna
        System.out.println(dekorowaneOkno.pobierzOpis());
    }
}

Program wypisuje "zwykłe okno, z pionowym paskiem przewijania, z poziomym paskiem przewijania".