Что такое паттерн проектирования Decorator

1️⃣ Как кратко ответить

Паттерн проектирования Decorator — это структурный паттерн, который позволяет динамически добавлять новые функциональности объектам, оборачивая их в классы-обертки (декораторы). Это позволяет расширять возможности объектов без изменения их кода и без использования наследования.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Паттерн Decorator используется для добавления новых функциональностей объектам динамически, без изменения их структуры. Это достигается путем создания класса-обертки, который содержит объект и добавляет к нему новые методы или изменяет существующие.

Зачем нужен Decorator?

• Гибкость: Позволяет добавлять функциональность объектам на лету, без изменения их кода.
• Композиция вместо наследования: Избегает создания множества подклассов для каждой комбинации функциональностей.
• Принцип открытости/закрытости: Объекты остаются открытыми для расширения, но закрытыми для модификации.

Как работает Decorator?

Decorator работает путем оборачивания объекта в другой объект, который реализует тот же интерфейс. Это позволяет декоратору перехватывать вызовы методов и добавлять к ним дополнительное поведение.

Пример использования

Рассмотрим пример, где у нас есть интерфейс Coffee, и мы хотим добавлять различные добавки к кофе, такие как молоко или сахар.

// Интерфейс, который будет реализован всеми классами кофе
interface Coffee {
    String getDescription();
    double getCost();
}
​
// Конкретная реализация кофе
class SimpleCoffee implements Coffee {
    public String getDescription() {
        return "Simple coffee";
    }
​
    public double getCost() {
        return 5.0;
    }
}
​
// Абстрактный класс декоратора, который реализует интерфейс Coffee
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
    protected Coffee decoratedCoffee;
​
    public CoffeeDecorator(Coffee decoratedCoffee) {
        this.decoratedCoffee = decoratedCoffee;
    }
​
    public String getDescription() {
        return decoratedCoffee.getDescription();
    }
​
    public double getCost() {
        return decoratedCoffee.getCost();
    }
}
​
// Конкретный декоратор, добавляющий молоко
class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {
    public MilkDecorator(Coffee decoratedCoffee) {
        super(decoratedCoffee);
    }
​
    public String getDescription() {
        return decoratedCoffee.getDescription() + ", milk";
    }
​
    public double getCost() {
        return decoratedCoffee.getCost() + 1.5;
    }
}
​
// Конкретный декоратор, добавляющий сахар
class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {
    public SugarDecorator(Coffee decoratedCoffee) {
        super(decoratedCoffee);
    }
​
    public String getDescription() {
        return decoratedCoffee.getDescription() + ", sugar";
    }
​
    public double getCost() {
        return decoratedCoffee.getCost() + 0.5;
    }
}
​
// Пример использования
public class DecoratorPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        Coffee coffee = new SimpleCoffee();
        System.out.println(coffee.getDescription() + " $" + coffee.getCost());
​
        // Добавляем молоко
        coffee = new MilkDecorator(coffee);
        System.out.println(coffee.getDescription() + " $" + coffee.getCost());
​
        // Добавляем сахар
        coffee = new SugarDecorator(coffee);
        System.out.println(coffee.getDescription() + " $" + coffee.getCost());
    }
}

Объяснение кода

1. Интерфейс Coffee: Определяет методы getDescription() и getCost(), которые должны быть реализованы всеми классами кофе.

2. Класс SimpleCoffee: Реализует интерфейс Coffee и предоставляет базовую реализацию кофе.

3. Абстрактный класс CoffeeDecorator: Реализует интерфейс Coffee и содержит ссылку на объект Coffee, который он декорирует. Методы getDescription() и getCost() делегируют вызовы декорируемому объекту.

4. Классы MilkDecorator и SugarDecorator: Наследуют от CoffeeDecorator и добавляют свою функциональность, изменяя методы getDescription() и getCost().

5. Класс DecoratorPatternExample: Демонстрирует использование декораторов для добавления молока и сахара к кофе. Каждый декоратор добавляет свою функциональность, изменяя описание и стоимость кофе.

Decorator позволяет легко комбинировать различные функциональности, создавая гибкие и расширяемые системы.