Паттерн Декоратор на C++

Декоратор – это структурный паттерн, который позволяет добавлять объектам новые поведения на лету, помещая их в объекты-обёртки.

Декоратор позволяет оборачивать объекты бесчисленное количество раз благодаря тому, что и обёртки, и реальные оборачиваемые объекты имеют общий интерфейс.

Особенности паттерна на C++

Сложность:   

Популярность:   

Применимость: Паттерн можно часто встретить в C++ коде, особенно в коде, работающем с потоками данных.

Признаки применения паттерна: Декоратор можно распознать по создающим методам, которые принимают в параметрах объекты того же абстрактного типа или интерфейса, что и текущий класс.

Концептуальный пример

Этот пример показывает структуру паттерна Декоратор, а именно – из каких классов он состоит, какие роли эти классы выполняют и как они взаимодействуют друг с другом.

main.cc: Пример структуры паттерна

/**
 * Базовый интерфейс Компонента определяет поведение, которое изменяется
 * декораторами.
 */
class Component {
 public:
  virtual ~Component() {}
  virtual std::string Operation() const = 0;
};
/**
 * Конкретные Компоненты предоставляют реализации поведения по умолчанию. Может
 * быть несколько вариаций этих классов.
 */
class ConcreteComponent : public Component {
 public:
  std::string Operation() const override {
    return "ConcreteComponent";
  }
};
/**
 * Базовый класс Декоратора следует тому же интерфейсу, что и другие компоненты.
 * Основная цель этого класса - определить интерфейс обёртки для всех конкретных
 * декораторов. Реализация кода обёртки по умолчанию может включать в себя поле
 * для хранения завёрнутого компонента и средства его инициализации.
 */
class Decorator : public Component {
 protected:
  Component* component_;

 public:
  Decorator(Component* component) : component_(component) {
  }
  /**
   * Декоратор делегирует всю работу обёрнутому компоненту.
   */
  std::string Operation() const override {
    return this->component_->Operation();
  }
};
/**
 * Конкретные Декораторы вызывают обёрнутый объект и изменяют его результат
 * некоторым образом.
 */
class ConcreteDecoratorA : public Decorator {
  /**
   * Декораторы могут вызывать родительскую реализацию операции, вместо того,
   * чтобы вызвать обёрнутый объект напрямую. Такой подход упрощает расширение
   * классов декораторов.
   */
 public:
  ConcreteDecoratorA(Component* component) : Decorator(component) {
  }
  std::string Operation() const override {
    return "ConcreteDecoratorA(" + Decorator::Operation() + ")";
  }
};
/**
 * Декораторы могут выполнять своё поведение до или после вызова обёрнутого
 * объекта.
 */
class ConcreteDecoratorB : public Decorator {
 public:
  ConcreteDecoratorB(Component* component) : Decorator(component) {
  }

  std::string Operation() const override {
    return "ConcreteDecoratorB(" + Decorator::Operation() + ")";
  }
};
/**
 * Клиентский код работает со всеми объектами, используя интерфейс Компонента.
 * Таким образом, он остаётся независимым от конкретных классов компонентов, с
 * которыми работает.
 */
void ClientCode(Component* component) {
  // ...
  std::cout << "RESULT: " << component->Operation();
  // ...
}

int main() {
  /**
   * Таким образом, клиентский код может поддерживать как простые компоненты...
   */
  Component* simple = new ConcreteComponent;
  std::cout << "Client: I've got a simple component:\n";
  ClientCode(simple);
  std::cout << "\n\n";
  /**
   * ...так и декорированные.
   *
   * Обратите внимание, что декораторы могут обёртывать не только простые
   * компоненты, но и другие декораторы.
   */
  Component* decorator1 = new ConcreteDecoratorA(simple);
  Component* decorator2 = new ConcreteDecoratorB(decorator1);
  std::cout << "Client: Now I've got a decorated component:\n";
  ClientCode(decorator2);
  std::cout << "\n";

  delete simple;
  delete decorator1;
  delete decorator2;

  return 0;
}

Output.txt: Результат выполнения

Client: I've got a simple component:
RESULT: ConcreteComponent

Client: Now I've got a decorated component:
RESULT: ConcreteDecoratorB(ConcreteDecoratorA(ConcreteComponent))

Теги