Decorator

Rozšiřuje objekty o dodatečné chování  rozšiřuje konkrétní objekty, ne třídy  rozšiřuje objekt dynamicky, tj. za běhu Upřednostňuje kompozici objektů před dědičností Delegace volání na dekorovaný objekt + vlastní přidaná funkcionalita  vlastní přidané chování může být před i za delegovaným voláním Decorator – o čem to je

Motivační příklad – GUI Toolkit GUI Toolkit obsahuje komponentu TextView  prosté zobrazení textu Chceme instance této komponenty „dekorovat“  přidat posuvník  přidat rámeček  apod. Hodilo by se přitom:  mít k dispozici také původní TextView bez dekorací  kombinovat vlastnosti mezi sebou posuvník + rámeček  přidávat některé vlastnosti vícenásobně dvojitý rámeček  přidávat/odebírat konkrétní vlastnosti za běhu

1. pokus o řešení: „supertřída“  obsahuje stavy (flagy) pro všechny možné dekorace  vykreslovací metoda kontroluje přítomnost jednotlivých dekorací Motivační příklad – GUI Toolkit class TextView { public void Draw() { /* Main drawing logic here. */ if (isBordered) { /* Border drawing logic here. */ } if (isScrollable) { /* Scrollbar drawing logic here. */ } private bool isBordered;// Is TextView bordered? private int borderWidth;// Used only by bordered TextViews. private bool isScrollable;// Is TextView scrollable? private int scrollBarPosition;// Used only by scrollable TextViews. }

1. pokus o řešení: „supertřída“  můžeme instancím přidávat/odebírat vlastnosti za běhu  nemusíme dekorovat vůbec  můžeme kombinovat vlastnosti  netřeba rozlišovat mezi obyčejnou a dekorovanou instancí  nemůžeme jednu vlastnost použít vícekrát   instance ví, že je dekorována   silně neflexibilní řešení    nerozšiřitelné bez modifikace TextView Motivační příklad – GUI Toolkit

2. pokus o řešení: dědičnost  bázová třída – TextView  odvozené – BorderedTextView, ScrollableTextView, BorderedScrollableTextView Motivační příklad – GUI Toolkit class TextView { public void Draw() {... } } class BorderedTextView extends TextView { public void Draw() {... } } class ScrollableTextView extends TextView { public void Draw() {... } } class BorderedScrollableTextView extends ScrollableTextView { public void Draw() {... } }

2. pokus o řešení: dědičnost  statické nemožno měnit vlastnosti instance za běhu   pro každou kombinaci vlastností je třeba vytvořit novou třídu BorderedScrollableBorderedTextView...  vede k explozi tříd (n vlastností → 2 n tříd)    podstatně zvyšuje komplexitu systému Motivační příklad – GUI Toolkit

3. pokus o řešení: Decorator Motivační příklad – GUI Toolkit Reference na dekorovaný objekt Společný (abstraktní) předek – def. interface pro kreslení Delegace vykreslování na dekorovaný objekt Konkrétní vizuální komponenta Konkrétní dekorátory vyjma delegace implementují navíc své vlastní vykreslování Konkrétní dekorátor Abstraktní dekorátor

3. pokus o řešení: Decorator Motivační příklad – GUI Toolkit public interface VisualComponent { public void Draw(); } class TextView implements VisualComponent { public void Draw() { // draw window } abstract class Decorator implements VisualComponent { protected VisualComponent vc; // component being decorated public Decorator(VisualComponent vc) { this.vc = vc; } public void Draw() { vc.draw(); //delegation } class ScrollDecorator extends Decorator { public ScrollDecorator(VisualComponent vc) { super(vc); public void Draw() { super.Draw(); // draw component drawScrollBar(); // draw scrollbar } private void drawScrollBar() {...} private int scroll_position; public void ScrollTo(int pos) { scroll_position = pos; } class BorderDecorator extends Decorator {... }

3. pokus o řešení: Decorator  dekorátory přidávají jednotlivé vlastnosti (dekorace)  můžeme instancím přidávat/odebírat vlastnosti za běhu  máme k dispozici i obyčejný TextView  dekorace jsou navzájem nezávislé lze je libovolně kombinovat lze je používat i vícekrát  je to transparentní z hlediska klienta není rozdíl mezi obyčejným a dekorovaným TextView TextView o dekoracích vůbec neví Motivační příklad – GUI Toolkit VisualComponent window = new BorderDecorator( new ScrollDecorator( new TextView())); window.Draw();

Účastníci:  Component – def. rozhraní pro objekty, které je možné dynamicky rozšiřovat  ConcreteComponent – def. objekt, který je možné dynamicky rozšířit  Decorator – def. rozhraní pro všechny dekorátory obsahuje refenci na objekt, který dekoruje všechna volání deleguje na dekorovaný objekt  ConcreteDecorator – přidává dodatečné chování komponentě Decorator – struktura a účastníci

Výhody  vyšší flexibilita pro přidávání funkcionality než při statickém dědění  vlastnosti lze přidávat/odebírat za běhu aplikace  několikanásobné použití stejné dekorace  transparentnost  „pay-as-you-go“  není třeba předvídat všechny potřeby klienta jednoduché inkrementální přidávání funkcionality Nevýhody  komponenta a její dekorovaná verze nejsou identické dekorátor se chová jako transparentní zapouzdření při použití dekorátorů nespoléhat na identitu objektů!  mnoho podobných (malých) objektů potenciálně horší orientace v kódu Decorator – výhody a nevýhody

Použití typicky pomocí řetězení konstruktorů: Rozhraní dekorátoru musí být shodné s rozhraním dekorovaného objektu  dědění od společného předka nebo implementace společného interface Abstraktní dekorátor lze vynechat  za předpokladu, že potřebujeme přidat pouze jediné rozšíření  často v případě, kdy potřebujeme rozšířit existující kód  delegování na komponentu se pak děje přímo v tomto jediném dekorátoru Společný předek (Component) by měl zůstat odlehčený  definice rozhraní, nikoli uložení dat  jinak hrozí, že dekorátory budou příliš těžkotonážní Dobré zvážit, zda měnit povrch objektu, či jeho vnitřnosti  návrhový vzor Strategy Decorator – implementace Component c = new ConcreteDecoratorA( new ConcreteDecoratorB( new ConcreteComponent(...))); c.Operation();

Grafické toolkity  X Windows System  Java Swing  System.Windows.Controls Čtení vstupu, zapisování výstupu  System.IO.Stream  java.io Reálně využívané Decoratory Component ConcreteComponent Decorator ConcreteDecorator DataInputStream dis = new DataInputStream( new GzipInputStream( new BufferedInputStream( new FileInputStream("file.gz")))); dis.Read(...);

Adapter  Decorator mění pouze chování objektu, ne jeho rozhraní  Adapter dá objektu zcela nové rozhraní Composite  Decorator lze technicky vnímat jak zdegenerovaný Composite s jedinou komponentou  Decorator přidává dodatečné chování není určen pro agregaci objektů Strategy  Decorator umožňuje měnit skin (povrch, kůži...) objektu v zásadě obaluje nějaký objekt a mění při tom jeho chování zatímco Strategy umožňuje měnit „vnitřnosti“ (guts) objektu  komponenta ve Strategy ví o možných extenzích, u Decoratoru nikoli: Související vzory