Декоратор на Java

Декоратор — це структурний патерн, який дозволяє додавати «на льоту» нові поведінки об’єктам, розміщаючи їх в об’єктах-обгортках.

Декоратор дозволяє загортати об’єкти безліч разів завдяки тому, що і обгортки, і реальні об’єкти, що загортаються, мають спільний інтерфейс.

Детальніше про Декоратор

Складність:

Популярність:

Застосування: Патерн можна часто зустріти в Java-коді, особливо якщо код створено для роботи з потоками даних.

Приклади Декораторів в стандартних бібліотеках Java:

Усі підкласи java.io.InputStream, OutputStream, Reader та Writer мають конструктор, що приймає об’єкти цих класів.
java.util.Collections, методи checkedXXX(), synchronizedXXX() та unmodifiableXXX().
javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper та HttpServletResponseWrapper

Ознаки застосування патерна: Декоратор можна розпізнати за створенними методами, які приймають в параметрах об’єкти того ж абстрактного типу чи інтерфейсу, що і поточний клас.

Шифрування та стиснення даних

Приклад показує способи додавання нової функціональності об’єкта без зміни його класу.

Спочатку клас бізнес-логіки міг зчитувати та записувати чисті дані з/в файли бепосередньо. Застосувавши патерн Декоратор, ми створили невеличкі класи-обгортки, які додають нові поведінки до або після основної роботи вкладеного об’єкта бізнес-логіки.

Перша обгортка шифрує та розшифровує дані, а друга — стискає та розпаковує їх.

Ми можемо використовувати обгортки як окремо одну від одної, так і разом, обгорнувши один декоратор іншим.

decorators

decorators/DataSource.java: Інтерфейс, який встановлює базові операції читання та запису даних

package refactoring_guru.decorator.example.decorators; public interface DataSource { void writeData(String data); String readData(); }

decorators/FileDataSource.java: Клас, що реалізує пряме читання та запис даних

package refactoring_guru.decorator.example.decorators; import java.io.*; public class FileDataSource implements DataSource { private String name; public FileDataSource(String name) { this.name = name; } @Override public void writeData(String data) { File file = new File(name); try (OutputStream fos = new FileOutputStream(file)) { fos.write(data.getBytes(), 0, data.length()); } catch (IOException ex) { System.out.println(ex.getMessage()); } } @Override public String readData() { char[] buffer = null; File file = new File(name); try (FileReader reader = new FileReader(file)) { buffer = new char[(int) file.length()]; reader.read(buffer); } catch (IOException ex) { System.out.println(ex.getMessage()); } return new String(buffer); } }

decorators/DataSourceDecorator.java: Базовий декоратор

package refactoring_guru.decorator.example.decorators; public abstract class DataSourceDecorator implements DataSource { private DataSource wrappee; DataSourceDecorator(DataSource source) { this.wrappee = source; } @Override public void writeData(String data) { wrappee.writeData(data); } @Override public String readData() { return wrappee.readData(); } }

decorators/EncryptionDecorator.java: Декоратор шифрування

package refactoring_guru.decorator.example.decorators; import java.util.Base64; public class EncryptionDecorator extends DataSourceDecorator { public EncryptionDecorator(DataSource source) { super(source); } @Override public void writeData(String data) { super.writeData(encode(data)); } @Override public String readData() { return decode(super.readData()); } private String encode(String data) { byte[] result = data.getBytes(); for (int i = 0; i < result.length; i++) { result[i] += (byte) 1; } return Base64.getEncoder().encodeToString(result); } private String decode(String data) { byte[] result = Base64.getDecoder().decode(data); for (int i = 0; i < result.length; i++) { result[i] -= (byte) 1; } return new String(result); } }

decorators/CompressionDecorator.java: Декоратор стиснення

package refactoring_guru.decorator.example.decorators; import java.io.ByteArrayInputStream; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.Base64; import java.util.zip.Deflater; import java.util.zip.DeflaterOutputStream; import java.util.zip.InflaterInputStream; public class CompressionDecorator extends DataSourceDecorator { private int compLevel = 6; public CompressionDecorator(DataSource source) { super(source); } public int getCompressionLevel() { return compLevel; } public void setCompressionLevel(int value) { compLevel = value; } @Override public void writeData(String data) { super.writeData(compress(data)); } @Override public String readData() { return decompress(super.readData()); } private String compress(String stringData) { byte[] data = stringData.getBytes(); try { ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(512); DeflaterOutputStream dos = new DeflaterOutputStream(bout, new Deflater(compLevel)); dos.write(data); dos.close(); bout.close(); return Base64.getEncoder().encodeToString(bout.toByteArray()); } catch (IOException ex) { return null; } } private String decompress(String stringData) { byte[] data = Base64.getDecoder().decode(stringData); try { InputStream in = new ByteArrayInputStream(data); InflaterInputStream iin = new InflaterInputStream(in); ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(512); int b; while ((b = iin.read()) != -1) { bout.write(b); } in.close(); iin.close(); bout.close(); return new String(bout.toByteArray()); } catch (IOException ex) { return null; } } }

Demo.java: Клієнтський код

package refactoring_guru.decorator.example; import refactoring_guru.decorator.example.decorators.*; public class Demo { public static void main(String[] args) { String salaryRecords = "Name,Salary\nJohn Smith,100000\nSteven Jobs,912000"; DataSourceDecorator encoded = new CompressionDecorator( new EncryptionDecorator( new FileDataSource("out/OutputDemo.txt"))); encoded.writeData(salaryRecords); DataSource plain = new FileDataSource("out/OutputDemo.txt"); System.out.println("- Input ----------------"); System.out.println(salaryRecords); System.out.println("- Encoded --------------"); System.out.println(plain.readData()); System.out.println("- Decoded --------------"); System.out.println(encoded.readData()); } }

OutputDemo.txt: Результат виконання

- Input ---------------- Name,Salary John Smith,100000 Steven Jobs,912000 - Encoded -------------- Zkt7e1Q5eU8yUm1Qe0ZsdHJ2VXp6dDBKVnhrUHtUe0sxRUYxQkJIdjVLTVZ0dVI5Q2IwOXFISmVUMU5rcENCQmdxRlByaD4+ - Decoded -------------- Name,Salary John Smith,100000 Steven Jobs,912000