Decorator

GoF의 디자인 패턴, 장식자 패턴에 대해 알아본다.

해당 글은, 다음의 코드를 기반으로 이해하는 것이 편리합니다.

핵심 요약

• 기능을 마치 장식 처럼 계속 추가할 수 있는 패턴
• 기능을 런타임에 동적으로 변경 또는 확장할 수 있는 패턴
• 주어진 상황 및 용도에 따라 어떤 객체에 책임을 덧붙이는 패턴
• 기능 확장이 필요할 때 서브클래싱 대신 쓸 수 있는 유연한 대안이 될 수 있음
• 게임 캐릭터에 추가적인 장비를 입힐때를 생각해보면 좋음 (런타임에 캐릭터 외관, 능력이 변경됨 == 기능확장)

예시

• Strings: 장식할 대상이 되는 class. 문자열을 여러개 가지고 있음
• Decorator: 장식을 하는 interface
• 여기서 보면, Strings와 Decorator가 같은 Item interface를 상속받도록 하여
• 서로 다른 의도를 가진 두 클래스를 하나의 개념으로 다룰 수 있게 한다.
• 즉, 원래의 내용물(String)과 장식(Decorator)에 대한 구분을 없애 동일하게 다룰 수 있다.
• 결과적으로 장식에 장식을 계속해서 더하는 효과를 가져올 수 있다.
• 예제 코드

// Strings
HI H.I.~!
I'm Wansook kun~!
I'm iOS Developer!
Design Pattern is not so good as much as before!

// Side Decorator
"HI H.I.~!"
"I'm Wansook kun~!"
"I'm iOS Developer!"
"Design Pattern is not so good as much as before!"

// Line Number Decorator
00: HI H.I.~!
01: I'm Wansook kun~!
02: I'm iOS Developer!
03: Design Pattern is not so good as much as before!

// Box Number Decorator
+------------------------------------------------+
|HI H.I.~!                                       |
|I'm Wansook kun~!                               |
|I'm iOS Developer!                              |
|Design Pattern is not so good as much as before!|
+------------------------------------------------+

internal func main() {
    let strings = Strings()
 
    strings.add(item: "HI H.I.~!")
    strings.add(item: "I'm Wansook kun~!")
    strings.add(item: "I'm iOS Developer!")
    strings.add(item: "Design Pattern is not so good as much as before!")
 
    var decorator: Item = SideDecorator(item: strings, side: "\"")
    decorator = LineNumberDecorator(item: decorator)
    decorator = BoxDecorator(item: decorator)
    decorator.printContent()
}
 
// Mix
+------------------------------------------------------+
|00: "HI H.I.~!"                                       |
|01: "I'm Wansook kun~!"                               |
|02: "I'm iOS Developer!"                              |
|03: "Design Pattern is not so good as much as before!"|
+------------------------------------------------------+

동기

• 내용은 동일한 상태에서 장식이 계속해서 달라붙어야 하는 경우
  • 게임 캐릭터에 장비 달기
• 동적으로 기능을 확장하고 싶은 경우
• 상속을 사용하지 않고 기능확장을 하고 싶은 경우

활용성

• 동적으로 책임 추가 가능
• 다른 객체에 영향을 주지 않고 확장 가능
• “장식”이라는 말에 맞게, 제거되어도 무방한 책임을 추가해야 할 때 사용
• 상속으로 서브클래싱하는 것이 실질적이지 못한 경우 사용

구조

참여자

• Component(Item): 동적으로 추가할 서비스를 가질 가능성이 있는 객체들에 대한 인터페이스
• ConcreteComponent(Strings): 실제로 정의되어야할 필요가 있는 클래스
• Decorator(Decorator): 객체에 대한 참조자를 관리하면서 Component에 정의된 인터페이스를 만족하도록 인터페이스를 정의(?)
• ConcreteDecorator(BorderDecorator, ScrollDecorator): Component에 적용할 장식을 실제로 구현하는 클래스

협력 방법

• Decorator 내부에서 자신이 가진 Component(Item)으로 먼저 요청을 전달한다.
  • 즉, 먼저 내부 컨텐츠에 대한 작업을 끝내고 반환받는 것
• 이후 Decorator에서 추가 연산을 수행한다.

결과

장점

1. 상속보다 설계의 융통성을 가진다.
2. 필요할 때만 기능을 사용한다. 즉, 상위 클래스에 기능이 누적되는 것을 막을 수 있다.
3. 장식자와 그 장식자의 구성요소가 동일할 필요는 없다.
   • 예제 코드를 보면,
   • 기본 내용물(Strings)에 decorator가 3번 중첩 적용되었다.
   • 이 경우 각각의 decorator에는 Item이라는 구성요소를 가지고 있는데,
   • 이 구성요소는 모두 다르다.
   • 상위의 decorator를 Item으로 받고 있기 때문이다.
   • 즉, 내용물(Strings)와 실제 decorator의 item 변수에 담긴 것과 동일할 필요가 없다.

단점

• 작은 규모의 객체들이 많이 생긴다. 자칫하면 오히려 이해가 어려워질 수 있다.

관련 패턴과 차이점

• 적응자(09. Adapter)
  • 인터페이스 변경에 사용했었음
  • 이녀석은 책임과 행동을 변화시킴
• 복합체(11. Composite)
  • 하나의 구성요소를 가지는 복합체로 볼 수 있다.
  • 다만, 객체 합성이 아니고 행동을 추가하는데 보다 목적이 있다.
• 전략(24. Strategy)
  • 장식자: 겉모양 변경
  • 전략: 객체의 내부 변화

Reference

• GoF의 디자인 패턴 - 재사용성을 지닌 객체지향 소프트웨어의 핵심요소
• GoF의 Design Pattern - 15. Decorator
• DesignPattern-10-Decorator
• 데코레이터 패턴
• Refactoring Guru