Decorator 패턴

정의

• 기존 상속구조에서 부모 코드를 변경하지 않고, 런타임에 동적으로 기능을 추가하기 위한 pattern













예제


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문제상황


먼저 coffee 가게에서 각 음료의 가격을 알 수 있는 system을 개발한다고 할 때,
일반적인 설계구조를 본 뒤, Decorator pattern을 적용하여 개선해 보자.


1. HouseBlend, DarkRoast, Decaf, Espresso 의 가격을 알 수 있는 class 설계

              




2. 각 음료에 mocha, milk, wheeping 등 재료가 추가 될 수 있으므로 상위 클래스에 관련 기능 추가.






위 설계의 문제점?
• 재료가 추가되면 부모클래스(Beverage)에 method가 계속 추가됨.
• 재료가 변경되거나, 가격이 변경되면 부모클래스(Beverage) 수정 필요함.
• 절대 사용하지 않을 재료의 method도 모든 음료가 상속받게 됨.


위 설계는 중요한 디자인 원칙인 OCP(Open-Closed Principle) 에 적합하지 않음.
클래스는 확장에 대해서는 열려 있어야 하지만, 코드 변경에 있어서는 닫혀 있어야 한다.
즉, 기존 코드는 수정하지 않고, 기능을 확장할 수 있는 설계.


개선방법


각각의 재료를 Decorator class로 빼보자!

 


• 부모 클래스(Beverage)에 존재하던 유동적인 재료 부분을 모두 각각의 class로 뺐으므로  재료에 대한 정보가 변경되더라도 기존 부모클래스를 수정할 필요 없음. 재료 class를 수정하거나 추가하면 됨.. OCP을 따름.



// 최상위 추상클래스인 Beverage
public abstract class Beverage{
    public abstract int cost(); 
}

public class HouseBlend extends Beverage{
    public int cost() {
        return 3000;
    }
}

public class DarkRoast extends Beverage{
    public int cost() {
        return 2000;
    }
}

public class Decaf extends Beverage{
    public int cost() {
        return 1000;
    }
}

public class Espresso extends Beverage{
    public int cost() {
        return 500;
    }
}

// decorator class 는 다시 Decorator를 가질 수 있음.
public abstract Decorator extends Beverage{
    private Beverage beverage;
    public int cost() {
       beverage.cost();
    }
}

public class Whip extends Decorator{
    @overriding
    public int cost() {
        return 30 + super.cost();
    }
}

public class Mlik extends Decorator{
    @overriding
    public int cost() {
        return 20 + super.cost();
    }
}

public class Soy extends Decorator{
    @overriding
    public int cost() {
        return 10 + super.cost();
    }
}

public class Mocha extends Decorator{
    @overriding
    public int cost() {
        return 5 + super.cost();
    }
}

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Beverage espresso = new Espresso();
        System.out.println("espresso cost = " + espresso.cost());    // 500

        Beverage mochaEspresso = new Mocha(espresso);
        System.out.println("mochaEspresso cost = " + mochaEspresso.cost());    // 505

        Beverage whipMilkSoyHouseBlend = new Whip(new Milk(new Soy(new HouseBlend())));
        System.out.println("whipMilkSoyHouseBlendcost = " + mochaEspresso.cost());    // 3060
    }
}

결론

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서브클래스를 만드는 방식으로 행동을 상속받으면 그 행동은 컴파일 시에 완전히 결정(정적)되며 모든 서브클래스에서 똑같은 행동을 상속 받는다.

하지만 구성을 통해 객체의 행동을 확장하면 실행중에 동적으로 행동을 설정할수 있다.(동적) 

장점

- 기본 데이터에 첨가할 기능이 다양하고 일정하지 않을 때, 기존 code를 건드리지 않고 동적으로 기능 확장을 할 수 있으므로 용이.

 

단점

- 데코레이터 패턴을 이용해서 디자인 하다 보면 잡다한 클래스들이 많아 질 수 있다.

- 코드 가독성이 떨어진다. 구조를 이해하기 자세히 보기 전에는 이해하기 어려움.

Java에서 적용 예

java IO 입출력 에서 Decorator 패턴이 적용 되어 있다.

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(new File("test.txt")));