데코레이터 패턴(Decorator Pattern)

데코레이터 패턴(Decorator Pattenr)은 구조(Structural) 패턴 중 하나로써 주어진 상황 및 용도에 따라 어떤 객체에 책임(기능)을 동적으로 추가하는 패턴이다.

​간단하게 데코레이터의 의미인 장식을 생각하면 쉽다. 기본 기능을 가지는 그릇을 하나 만들어주고 추가할 수 있는 기능(장식품)들을 추가하기 용이하도록 설계하는 디자인 패턴이다.

​즉, 기본 기능을 클래스로 구현해 준 후 상황에 따라 추가될 수 있는 기능들은 기능별로 별도의 클래스로 설계하여 필요할 때마다 기본 기능 클래스 + 추가 기능 클래스의 조합으로 객체를 생성하도록 하는 것이다.

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데코레이터 패턴의 구조는 다음과 같다.

• Component : 기본 기능과 추가될 수 있는 기능을 가지는 인터페이스, 두 기능을 가지도록 설계하는 이유는 Client가 하나의 인터페이스로 사용할 수 있도록 하기 위해서, Client는 Component 인터페이스를 통해서만 실제 객체를 사용
• ConcreteComponent : 기본 기능을 구현하는 클래스
• ​Decorator : 추가할 수 있는 기능을 가지는 인터페이스, 추가할 수 있는 기능 역시 다양하기 때문에 인터페이스를 통해 사용하기 쉽도록 함, Component 인터페이스를 상속받아 ConcreteComponent 객체에 접근할 수 있도록 해줌
• ​ConcreteDecorator : 추가할 수 있는 기능들을 각각 구현하는 클래스

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그렇다면 간단하게 라면 가게 예시를 통해 데코레이터 패턴을 이해해보자.

​라면 가게는 기본 라면뿐만 아니라 계란, 치즈 등 다양한 음식들을 토핑 할 수 있다. 만약 토핑을 통해 만들 수 있는 라면의 종류를 모두 클래스로 구현해 준다면 굉장히 많은 클래스들을 구현해줘야 할 것이다. (토핑 할 수 있는 음식의 수가 10개라면 가능한 조합은 2^10만큼 존재한다)

​간단하게 계란, 치즈, 두 가지 음식을 토핑 할 수 있다고 하자. 그렇다면 만들 수 있는 라면의 종류는 기본 라면, 기본 + 계란 라면, 기본 + 치즈 라면, 기본 + 계란 + 치즈 라면, 총 4가지가 존재한다. 이는 다음과 같이 구현할 수 있다.

class BaseRamen {
	/*
	 * 1. 기본 라면 추가
	 */
}

class BaseEggRamen {
	/*
	 * 1. 기본 라면 추가
	 * 2. 계란 추가
	 */
}

class BaseCheeseRamen {
	/*
	 * 1. 기본 라면 추가
	 * 2. 치즈 추가
	 */
}

class BaseEggCheeseRamen {
	/*
	 * 1. 기본 라면 추가
	 * 2. 계란 추가
	 * 3. 치즈 추가
	 */
}

하지만 이 코드는 상당히 비효율적이다. 왜냐하면 매번 새로운 라면을 만들 때마다 그 라면에 들어가는 토핑들을 추가하는 기능을 구현해줘야 하기 때문이다. 이는 라면의 종류가 많으면 굉장히 코드가 길어지고 복잡해질 것이다.

​또한 Client 입장에서는 라면을 주문할 때마다 매번 해당하는 클래스의 객체를 생성해야 하는 번거로움이 있다.

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이를 개선하기 위해 어떻게 해야 할까? 설계를 효율적으로 하는 방법은 추상화로부터 시작된다.

​모든 라면은 특정한 음식을 추가하는 기능을 가진다. 또한, 토핑으로 만들 수 있는 모든 라면은 기본적으로 기본 라면이라는 틀을 가진다.

그렇다면 데코레이터 패턴을 적용시켜 개선해보자.

​먼저 모든 라면은 음식을 추가하는 기능을 공통적으로 가진다. 따라서 addSomething이라는 메서드를 가지는 Component 인터페이스를 구현해준다.

public interface RamenComponent {
	String addSomething();
}

다음으로 기본 라면 틀인 기본 기능을 제공하는 ConcreteComponent 클래스를 구현해준다. 이때 Client에서 RamenComponent 객체를 통해 접근할 수 있도록 RamenComponent 인터페이스를 상속받는다.

public class BaseComponent implements RamenComponent {
	
	@Override
	public String addSomething() {
		return "기본 라면";
	}
}

다음으로 Decorator 부분이다. 다양한 종류의 음식을 토핑 할 수 있기 때문에 추상 클래스로 구현해준다.

또한, Decorator도 Client가 RamenComponent 객체를 통해 접근할 수 있도록 RamenComponent의 객체를 주입받아준다.

abstract public class AddDecorator implements RamenComponent {
	
	private RamenComponent ramenComponent;
	
	public AddDecorator(RamenComponent ramenComponent) {
		super();
		this.ramenComponent = ramenComponent;
	}
	
	public String addSomething() {
		return ramenComponent.addSomething();
	}
}

마지막으로 계란과 치즈를 추가해주는 기능을 구현한 ConcreteDecorator 클래스이다.

//계란을 추가해주는 클래스
public class EggDecorator extends AddDecorator {

	public EggDecorator(RamenComponent ramenComponent) {
		super(ramenComponent);
	}
	
	public String addSomething() {
		return super.addSomething() + " + Egg";
	}
}

//치즈를 추가해주는 클래스
public class CheeseDecorator extends AddDecorator {

	public CheeseDecorator(RamenComponent ramenComponent) {
		super(ramenComponent);
	}

	public String addSomething() {
		return super.addSomething() + " + Cheese";
	}
}

Main 클래스는 다음과 같다. Client는 Component 객체만 사용하여도 다양한 라면의 조합을 주문할 수 있다.

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		RamenComponent baseRamen = new BaseComponent();
		System.out.println("Base Ramen : " + baseRamen.addSomething());
		
		RamenComponent baseEggRamen = new EggDecorator(new BaseComponent());
		System.out.println("Base Ramen with Egg : " + baseEggRamen.addSomething());
		
		RamenComponent baseCheeseRamen = new CheeseDecorator(new BaseComponent());
		System.out.println("Base Ramen with Cheese : " + baseCheeseRamen.addSomething());
		
		RamenComponent baseEggCheeseRamen = new CheeseDecorator(new EggDecorator(new BaseComponent()));
		System.out.println("Base Ramen with Egg and Cheese : " + baseEggCheeseRamen.addSomething());
	}
}

 

데코레이터 패턴을 통해 기본 기능에서 다양한 기능을 추가할 경우 매번 새로운 클래스를 구현해주지 말고 추상화를 통해 새로운 기능을 유연하게 만들고 추가할 수 있게 되었다.