Design Pattern: Decorator (데코레이터)

https://refactoring.guru/design-patterns의 디자인 패턴을 해석한 글입니다.

데코레이터

개념

데코레이터 는 구조적 디자인 패턴이다. 특정 컴포넌트를 특수한 래퍼 객체 안에 배치하여 새로운 동작을 할 수 있도록 한다.

문제 발견

중요한 이벤트를 사용자에게 알려주는 알림 라이브러리를 개발한다고 하자.

라이브러리의 첫 버전은 Notifier 클래스를 기반으로 한다. 메서드는 클라이언트로부터 메세지를 주고 받을 수 있다. 클라이언트 역할을 하는 서드-파티 애플리케이션은 Notitier 객체를 한번 생성하고 구성해야한다. 그리고 중요한 이벤트가 생겼을 때 각 시간에 사용하도록 되어있다.

 

시간이 지나 라이브러리 유저들은 이메일 알림보다 다른 종류의 알림을 원한다. 많은 사람들이 중요햔 이슈들을 SMS로 받길 원하며 그외 사람들은 페이스북으로 알림을 받고싶어한다. 또한, 기업사용자들은 슬랙으로 알림을 받고싶어한다.

 

 

 

Notifier 클레스를 확장하고 추가적으로 메서드를 서브클래스에 추가해야 할 것이다. 클라이언트는 원하는 알림을 받기 위해 해당 클래스를 인스턴스화 하여 사용해야 한다.

만약 여러개의 알림을 한 번에 받고싶다면 어떻게 해야할까?

지금의 구조라면 하나의 클래스를 만들어서 알람을 보내는 메서드를 모두 정의해야할 것이다.그러나 이렇게 정의해버리면 중복되는 코드가 많기 떄문에 코드의 양이 상당히 커진다.

 

해결 방법

객체들을 각각 다르게 행위를 할 수 있도록 첫 번쨰로 떠오르는 것은 클래스를 확장하는 것이다. 그러나, 상속은 주의해야 할 점이 있다.

• 상속은 정적이다. 런타임 중에 객체의 행동을 마음대로 바꿀 수 없다는 것이다. 또 다른 클래스에 상속 받은 후애 원하는 행동을 정의해야 한다.
• 서브 클래스는 오직 하나의 부모 클래스에게 상속 받아야 한다. 대부분의 프로그래밍 언어는 하나의 클래스에 두 개이상 클래스를 상속 받을 수 없다.

이런 위험요소들을 해결하는 방법중 하나는 상속 대신에 Aggregation 또는 Composition 을 사용하는 것이다. 둘 다 비슷한 방식이다.

Aggregation : 전체와 부분의 연관 관계를 맺지만, 동일한 생명 주기를 갖지 않는다. ('Person'과 'Address')
Composition : 전체와 부분이 강력한 관계를 맺고 전체와 부분이 같은 생명 주기를 갖는다. ('Car'와 'Engine')

하나의 객체는 다른 객체에 대한 참조는 하여 작업을 위임하는 반면에, 상속은 객체 자체가 해당 작업을 수행할 수 있다.

"helper"라는 객체를 통해 다른 객체와 연결하여 런타임중에 쉽게 객체의 동작을 바꿀 수 있다. 해당 객체는 복수 개의 객체를 참조하여 다양한 클래스의 행동들을 할 수 있다. Aggregation과 composition은 많은 디자인 패턴(Decorator)에 속해 있다.

 

 

데코레이터 패턴은 "Wrapper"로 다르게 부를 수 있다. 이 wrapper 는 타겟 객체를 연결해주는 객체이다. 래퍼 클래스는 타겟 객체의 메서드들을 포함한다. 그리고 모든 요청에 대한 응답을 받는다. 그러나, 래퍼 클래스는 해당 객체의 요청 전후로 어떤 작업을 통해 결과물을 바꿀 수 있다.

래퍼는 래핑된 객체와 같은 인터페이스를 구성한다. 왜냐하면 클라이언트의 관점에서는 그 객체들은 모두 같아야 하기 때문이다.

이제 알림 관련 예제에서, 간단한 이메일 알림을 Notofier클래스에 넣고. 모든 알림 메서드드들을 데코레이터로 구성한다.

 

 

클라이언트는 원하는 대로 Notifier 객체를 래핑해서 사용한다. SMS, FaceBook, Slack을 모두 래핑한다면, 스택과 같은 구조가 될 것이다.

 

구조

코드

class Component:
    """
    베이스 컴포넌트 인터페이스이다.
    메서드는 데코레이터에 의해 변경된다.
    """

    def operation(self):
        pass


class ConcreteComponent(Component):
    def operation(self):
        return self.__class__.__name__


class Decorator(Component):
    _component: Component = None

    def __init__(self, component: Component):
        self._component = component

    @property
    def component(self):
        return self._component

    def operation(self):
        return self._component.operation()


class ConcreteDecoratorA(Decorator):
    def operation(self):
        return f"{self.__class__.__name__} <- {super().operation()}"


class ConcreteDecoratorB(Decorator):
    def operation(self):
        return f"{self.__class__.__name__} <- {super().operation()}"


def client_code(component: Component):
    print(f"Result: {component.operation()}")


if __name__ == '__main__':
    component = ConcreteDecoratorA(ConcreteComponent())
    component = ConcreteDecoratorB(component)
    client_code(component)