Декоратор (Decorator)

Другое название

Обертка (Wrapper)

Назначение

Динамически добавляет объекту новые свойства (без использования наследования, на этапе выполнения).

Описание

В некоторых ситуациях необходимо возложить дополнительные обязанности на объект, а не на класс в целом. Решения на основе наследования - статические, т.е. принимаемые на этапе компиляции, и поэтому не являются достаточно гибкими.

Паттерн декоратор предлагает следующий подход: поместить компонент в другой объект, называемый Декоратором, который как раз и добавляет новые свойства.

Декоратор удовлетворяет интерфейсу исходного объекта, поэтому отдекорированный объект можно использовать как исходный. Декоратор переадресует запросы внутреннему компоненту и может выполнять дополнительные (декорирующие) действия.

Декораторы могут вкладываться друг в друга, добавляя любое количество новых свойств.

Использование

Декоратор предназначен:

для динамического добавления обязанностей объектам
для реализации обязанностей, которые могут быть сняты с объекта
когда расширение путем порождения подклассов неудобно

Реализация

Диаграмма классов

Участники

Component - компонент

Определяет интерфейс для объектов, которые могут быть отдекорированы

ConcreteComponent - конкретный компонент

Реализует интерфейс Component

Decorator - декоратор

Хранит ссылку на декорируемый объект Component и реализует интерфейс Component, вызывая соответствующие методы декорируемого объекта (поведение по умолчанию для декораторов)

ConcreteDecorator - конкретный декоратор

В методах, реализующих интерфейс Component, добавляет некоторую функциональность (декор)

Пример

Пример. Файловые потоки в C#.

Stream f = new FileStream(fileName, FileMode.Create);
Stream gz = new GZipStream(f, CompressionMode.Compress);

или единым запросом:

Stream gz = new GZipStream(new FileStream(fileName, FileMode.Create), CompressionMode.Compress);

GZipStream декорирует поток, придавая ему дополнительное свойство сжатия. GZipStream, как и FileStream, наследуется от типа Stream.

Среди других декораторов: BufferedStream, CryptoStream.

Хороший пример из книги Фримена. Кофе и дополнения: шоколад, ваниль, молоко, пена...

Код

class MainApp
{
    static void Main()
    {
        ConcreteComponent c = new ConcreteComponent();
        ConcreteDecoratorA d1 = new ConcreteDecoratorA();
        ConcreteDecoratorB d2 = new ConcreteDecoratorB();

        d1.SetComponent(c);
        d2.SetComponent(d1);

        d2.Operation();
    }
}

abstract class Component
{
    public abstract void Operation();
}

class ConcreteComponent : Component
{
    public override void Operation()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteComponent.Operation()");
    }
}

abstract class Decorator : Component
{
    protected Component component;

    public void SetComponent(Component component)
    {
        this.component = component;
    }

    public override void Operation()
    {
        if (component != null)
        {
            component.Operation();
        }
    }
}

class ConcreteDecoratorA : Decorator
{
    public override void Operation()
    {
        base.Operation();
        Console.WriteLine("ConcreteDecoratorA.Operation()");
    }
}

class ConcreteDecoratorB : Decorator
{
    public override void Operation()
    {
        base.Operation();
        Console.WriteLine("ConcreteDecoratorB.Operation()");
    }
}

Достоинства и недостатки

Позволяет настраивать поведение компонента во время выполнения программы
Декораторы могут совместно использоваться несколькими объектами
Недостаток: наличие большого количества маленьких декораторов снижает производительность и затрудняет отладку.

Варианты

Удаление декораторов во время выполнения. Для этого - ссылки на предыдущий и следующий.
Перекрывающиеся классы декораторов (часть функциональности совпадает). Следует корректно обрабатывать совпадение функциональности.