Паттерн Декоратор¶
Паттерн декоратор относится к классу структурных паттернов проектирования. Его основная задача -- динамическое подключение дополнительной функциональности к объекту. При этом для подключения дополнительной функциональности используется не сложная иерархия подклассов, что является классическим решением данной задачи, а отдельная иерархия декораторов.
Каждый из видов дополнительной функциональности, которая может быть добавлена к объекту, помещается в отдельный класс. Эти классы сами по себе небольшие, поэтому в них легко разобраться.
В паттерн "Декоратор" входят оборачиваемый объект и сама иерархия декораторов. Каждый из декораторов реализует какое-то одно функциональное свойство. Это позволяет соблюдать один из SOLID принципов -- принцип единственной ответственности. Так мы можем подключить к классу только ту функциональность, которая необходима ему в данный момент. Для подключения нескольких функциональных свойств можно последовательно использовать несколько декораторов.
Структура декораторов¶
Для создания паттерна "Декоратор" необходимы следующие классы:
- Абстрактный объект (Component)
- Оборачиваемый объект (на UML-диаграмме ConcreteComponent)
- Абстрактный декоратор (Decorator)
- Конкретный декоратор (ConcreteDecorator)
Как видно из диаграммы, все декораторы по сути являются объектами, подобными самому компоненту. Из этого следует, что они реализуют одинаковый интерфейс. Согласно принципу подстановки Барбары Лисков у пользователя должна быть возможность корректного использования объекта-декоратора (то есть объекта, обернутого в декоратор), не зная об этом.
Тут находится одно из слабых мест паттерна. Интерфейс объекта и интерфейс модифицированного объекта одинаковы. Это не всегда удобно, иногда для модифицированного объекта требуется отдельный интерфейс.
Другие похожие паттерны:¶
Стратегия¶
Также позволяет динамически добавлять поведение объекту. Так же, как и в декораторе, стратегии реализуются в отдельных классах Однако, в отличие от декоратора, декорируемый класс не оборачивается в стратегию, а стратегия, как компонент, встраивается в основной класс.
Цепочка обязанностей¶
Цепочка обязанностей так же в чем-то близкий к декоратору класс. Она так же задает множество обработчиков некоторого события. Отличие от декоратора заключается в том, что в цепочке обязанностей событие обрабатывает только один из классов, тогда как в декораторе все классы-декораторы обрабатывают событие.
Использование паттерна Декоратор¶
При использовании паттерна декорируемый объект оборачивается в декоратор. Таким образом получается вложенная структура из декораторов. Отменить действие декоратора можно, если достать базовый объект из декоратора. Это можно сделать, обратившись к decorated_object.base. Аналогичным образом можно отменить эффект декоратора из середины иерархии. Для этого изменим базовый объект у внешнего декоратора на базовый объект декоратора, который необходимо удалить. Принцип похож на удаление элемента из середины односвязного списка.
Пример использования Декоратора¶
from abc import ABC, abstractmethod
class Creature(ABC):
@abstractmethod
def feed(self):
pass
@abstractmethod
def move(self):
pass
@abstractmethod
def make_noise(self):
pass
class Animal(Creature):
def feed(self):
print("I eat grass")
def move(self):
print("I walk forward")
def make_noise(self):
print("WOOO!")
class AbstractDecorator(Creature):
def __init__(self, obj):
self.obj = obj
def feed(self):
self.obj.feed()
def move(self):
self.obj.move()
def make_noise(self):
self.obj.make_noise()
class Swimming(AbstractDecorator):
def move(self):
print("I swim")
def make_noise(self):
print("...")
class Flying(AbstractDecorator):
def move(self):
print("I fly")
def make_noise(self):
print("QUAAA!")
class Predator(AbstractDecorator):
def feed(self):
print("I eat other animals")
class Fast(AbstractDecorator):
def move(self):
self.obj.move()
print("Fast!")
animal = Animal()
animal.feed()
animal.move()
animal.make_noise()
print()
animal = Swimming(animal)
animal.feed()
animal.move()
animal.make_noise()
print()
animal = Predator(animal)
animal.feed()
animal.move()
animal.make_noise()
print()
animal = Fast(animal)
animal.feed()
animal.move()
animal.make_noise()
print()
animal = Fast(animal)
animal.feed()
animal.move()
animal.make_noise()
print()
I eat grass I walk forward WOOO! I eat grass I swim ... I eat other animals I swim ... I eat other animals I swim Fast! ... I eat other animals I swim Fast! Fast! ...