Decorator 패턴

Decorator 패턴

 - 객체의 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장할 수 있도록 해주는 패턴이다.

 - 기본 기능에 추가할 수 있는 기능의 종류가 많은 경우에 각 추가 기능을 Decorator 클래스로 정의한 후 필요한

   Decorator 객체를 조합함으로써 추가 기능의 조합을 설계하는 방식이다.

 - 기본 기능에 추가할 수 있는 많은 종류의 부가 기능에서 파생되는 다양한 조합을 동적으로 구현할 수 있는 패턴이다.

 

 

Component 

 - 기본 기능을 뜻하는 ConcreteComponent와 추가 기능을 뜻하는 Decorator의 공통 기능을 정의한다.

 - 클라이언트는 Component를 통해 실제 객체를 사용한다. 

ConcreteComponent 

 - 기본 기능을 구현하는 클래스 

Decorator 

 - 많은 수가 존재하는 구체적인 Decorator의 공통 기능을 제공한다.

ConcreteDecorator 

 - Decorator의 하위 클래스로 기본 기능에 추가되는 개별적인 기능을 뜻한다.

 - ConcreteDecorator 클래스는 ConcreteComponent 객체에 대한 참조가 필요한데, 이는 Decorator 클래스에서

   Component 클래스로의 합성(composition) 관계를 통해 표현된다.

 

합성관계  

 - 생성자에서 필드에 대한 객체를 생성하는 경우

 - 전체 객체의 라이프타임과 부분 객체의 라이프 타임은 의존적이다.

 - 전체 객체가 없어지면 부분 객체도 없어진다.

 

예시 

도로 표시 방법 조합하기

도로를 간단한 선으로 표시하는 기능 (기본 기능)

도로의 차선을 표시하는 기능 (추가 기능)

// 기본 도로 표시 클래스
public class RoadDisplay {
    public void draw() { System.out.println("기본 도로 표시"); }
}
 

// 기본 도로 표시 + 차선 표시 클래스
public class RoadDisplayWithLane extends RoadDisplay {
  public void draw() {
      super.draw(); // RoadDisplay 클래스(상위 클래스) 의 draw 메서드를 호출해서 기본 도로 표시
      drawLane(); // 추가 기능인 차선 표시
  }
  private void drawLane() { System.out.println("차선 표시"); }
}
 

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
      RoadDisplay road = new RoadDisplay();
      road.draw(); // 기본 도로만 표시
 
      RoadDisplay roadWithLane = new RoadDisplayWithLane();
      roadWithLane.draw(); // 기본 도로 표시 + 차선 표시
  }
}
 

 - RoadDisplay 클래스에는 기본 도로 표시 기능을 실행하기 위한 draw 메서드를 구현한다.

 - RoadDisplayWithLane 클래스에는 차선 표시 기능을 추가하기 위해 상속받은 draw 메서드를 오버라이드한다.

    - 기본 도로 표시 기능 : 상위 클래스(RoadDisplay)의 draw 메서드 호출 

    - 차선 표시 기능 : 자신의 drawLane 메서드 호출

 

위와 같은 방식은 또 다른 도로 표시 기능을 추가로 구현하는 경우, 여러 가지 추가 기능을 조합해야 하는 경우 상속을 통한 기능의 확장은 각 기능별로 클래스를 추가해주어야 한다는 문제점이 발생할 수 있다. 

 

-> 위 문제를 해결하기 위해서는 각 추가 기능별로 개별적인 클래스를 설계하고 기능을 조합할 때 각 클래스의 객체

    조합을 이용하면 된다. 

 

 

 - 도로를 표시하는 기본 기능만 필요한 경우 RoadDisplay 객체를 이용한다.

 - 차선을 표시하는 추가 기능도 필요한 경우 RoadDisplay 객체와 LaneDecorator 객체를 이용한다. 

   - LaneDecorator 클래스에서는 차선 표시 기능만을 직접 제공한다. ( drawLane() ) 

   - 기본 도로 표시 기능은 RoadDisplay 클래스의 draw 메서드를 호출한다. ( super.draw() )

      (DisplayDecorator 클래스에서 Display 클래스로의 합성관계를 통해 RoadDisplay 객체에 대한 참조)

 

Display 클래스

public abstract class Display { 
    public abstract void draw(); 
}
 
 

 

RoadDisplay 클래스

/* 기본 도로 표시 클래스 */
public class RoadDisplay extends Display {
  @Override
  public void draw() { System.out.println("기본 도로 표시"); }
}
 

 

DisplayDecorator 클래스

/* 다양한 추가 기능에 대한 공통 클래스 */
public abstract class DisplayDecorator extends Display {
  private Display decoratedDisplay;
 
  // '합성(composition) 관계'를 통해 RoadDisplay 객체에 대한 참조
  public DisplayDecorator(Display decoratedDisplay) {
      this.decoratedDisplay = decoratedDisplay;
  }
 
  @Override
  public void draw() { 
    decoratedDisplay.draw(); 
    }
}
 

 

LaneDecorator, TrafficDecorator 클래스

/* 차선 표시를 추가하는 클래스 */
public class LaneDecorator extends DisplayDecorator {
 
  // 기존 표시 클래스의 설정
  public LaneDecorator(Display decoratedDisplay) { 
         super(decoratedDisplay); 
  }
  @Override
  public void draw() {
      super.draw(); // 설정된 기존 표시 기능을 수행
      drawLane(); // 추가적으로 차선을 표시
  }
  // 차선 표시 기능만 직접 제공
  private void drawLane() { 
      System.out.println("\t차선 표시"); 
  }
}
 
/* 교통량 표시를 추가하는 클래스 */
public class TrafficDecorator extends DisplayDecorator {
 
  // 기존 표시 클래스의 설정
  public TrafficDecorator(Display decoratedDisplay) { 
      super(decoratedDisplay); 
  }
  @Override
  public void draw() {
      super.draw(); // 설정된 기존 표시 기능을 수행
      drawTraffic(); // 추가적으로 교통량을 표시
  }
  // 교통량 표시 기능만 직접 제공
  private void drawTraffic() { 
      System.out.println("\t교통량 표시"); 
  }
}
 

 

Main 클래스

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
      Display road = new RoadDisplay();
      road.draw(); // 기본 도로 표시
      Display roadWithLane = new LaneDecorator(new RoadDisplay());
      roadWithLane.draw(); // 기본 도로 표시 + 차선 표시
      Display roadWithTraffic = new TrafficDecorator(new RoadDisplay());
      roadWithTraffic.draw(); // 기본 도로 표시 + 교통량 표시
  }
}
 

 - 각 road, roadWithLane, roadWithTraffic 객체의 접근이 모두 Display 클래스를 통해 이루어진다.

 - 어떤 기능을 추가하느냐에 관계없이 Client 클래스는 동일한 Display 클래스만을 통해 일관성 있는 방식으로

   도로 정보를 표시할 수 있다.

 - 위와 같이 Decorator 패턴을 이용하면 추가 기능 조합별로 별도의 클래스를 구현하는 대신 각 추가 기능에 해당하는 

    클래스의 객체를 조합해 추가 기능의 조합을 구현할 수 있다.

 - 추가 기능의 수가 많을수록 효과가 큰 설계 패턴이다. 

 

추가 예시

 

기본 도로 표시 + 차선 표시 + 교통량 표시 

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
  // 기본 도로 표시 + 차선 표시 + 교통량 표시
    Display roadWithLaneAndTraffic =
      new TrafficDecorator(
      new LaneDecorator(
      new RoadDisplay()));
    roadWithLaneAndTraffic.draw();
  }
}
 

 - 가장 먼저 생성된 RoadDisplay 객체의 draw 메서드 실행 

 - 첫 번째 추가 기능인 LaneDecorator 클래스의 drawLane 메서드 실행 

 - 두 번째 추가 기능인 TrafficDecorator 클래스의 drawTraffic 메서드 실행 

 

 

참고 

gmlwjd9405.github.io/2018/07/09/decorator-pattern.html

[Design Pattern] 데코레이터 패턴이란 - Heee's Development Blog

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JAVA 객체지향 디자인 패턴 - 교보문고