[16주차 3] Decorator Pattern

woo/decorator-pattern.md

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+title: 디자인 패턴 - Decorator Pattern
+description: 디자인 패턴 중 Decorator Pattern에 대해 알아본다.
+authors: [woosuk]
+tags: [design pattern, decorator pattern]
+date: 2024-05-22
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+Decorator Pattern은 무엇일까?
+<!-- truncate -->
+<br></br>
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+
+## Decorator Pattern은 무엇인가?
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+![decorator-pattern.jpg](img/decorator-pattern.jpg)
+> Decorator Pattern은 객체에 추가 요소를 동적으로 더할 수 있는 패턴을 뜻한다.  
+
+Decorator Pattern은 원본 객체에 동적으로 추가 요소(기능)을 더할 수 있는 패턴이다. 
+위 그림은 음료 가격을 계산하기 위한 로직에 Decorator 패턴을 적용한 예시이다. 
+가장 상단에 Beverage라는 abstract class가 있고 이를 상속한 CondimentDecorator라는 abstractor class가 있다.
+이 둘은 abstract class일 수도 있고 interface일 수도 있는데 둘은 상속 관계라는 점은 동일하다. 
+Decorator abstract class(CondimentDecorator)의 특징은 부모 객체를 필드로 가지고 있다는 점인데 여기까지만 봤을 때 Proxy Pattern을 떠올릴 수 있다. 
+Decorator Pattern과 Proxy Pattern은 모두 Proxy를 이용한다. 하지만 둘은 Proxy를 사용하는 의도가 다른데 Proxy Pattern이 접근을 제어를 목적으로 Proxy를 사용한다면 Decorator Pattern은 새로운 기능 추가를 목적으로 Proxy를 사용한다.   
+<br></br>
+
+이제 두 abstract class(interface)의 구현체들을 살펴보자. 
+기본 구성 요소인 Beverage를 구현한 원본 객체들과 Decorator 구성 요소인 CondimentDecorator를 구현한 데코레이터 객체들이 존재한다. 
+Decorator 구현체들은 필드로 원본 객체를 가지는데 이때 원본 객체는 Decorator에 감싸진 객체일 수도 있다. 하지만 Decorator 객체의 입장에서 필드로 가진 원본 객체가 Decorator에 감싸졌는지는 알 수도 없고 알 필요도 없다. 
+단지 전달 받은 결과에 무언가를 추가할 뿐이다.
+<br></br>
+
+### 코드로 알아보는 Decorator Pattern
+```java
+public abstract class Beverage {
+    private String description;
+
+    // for Decorator
+    protected Beverage() {}
+
+    // for Client
+    public Beverage(String description) {
+        this.description = description;
+    }
+
+    public String getDescription() {
+        return description;
+    }
+
+    abstract double cost();
+}
+```
+우선 원본 객체의 Abstract Class(Inteface)가 필요하다. 음료 가격을 계산하려 했으니 예시에서 원본 객체들은 음료이다. Beverage 구현체 즉, 원본 객체들은 직접 쓰일 수도 있지만 Decorator에 감싸져 쓰일 수도 있다.
+<br></br>
+
+```java
+public abstract class CondimentDecorator extends Beverage {
+    Beverage beverage;
+
+    protected CondimentDecorator() {}
+
+    public CondimentDecorator(Beverage beverage) {
+        this.beverage = beverage;
+    }
+}
+```
+다음은 Decorator 구성 요소를 위한 Abstract Class(Interface)이다. 이전에도 말했지만 이 코드의 특징은 (1) 원본 Abstract Class(Interface)를 상속하며 (2) 원본 객체를 필드로 가지고 있다는 점이다.
+<br></br>
+
+```java
+public class Espresso extends Beverage {
+
+    public Espresso() {
+        super("에스프레소");
+    }
+
+    @Override
+    double cost() {
+        return 1.99;
+    }
+}
+```
+다음은 원본 구현체 중 하나인 Espresso 클래스이다. Espresso는 Beverage를 상속하기 때문에 cost()를 구현한다. 하지만 이때 Espresso의 가격만 생각하면 된다. 추가 구성 요소에 의한 가격 추가는 고려하지 않아도 된다.
+
+```java
+public class Mocha extends CondimentDecorator {
+    public Mocha(Beverage beverage) {
+        this.beverage = beverage;
+    }
+
+    @Override
+    public String getDescription() {
+        return beverage.getDescription() + ", 모카";
+    }
+
+    @Override
+    double cost() {
+        return beverage.cost() + 0.20;
+    }
+}
+
+```
+원본 구현체에서 추가 구성 요소에 의한 가격 추가를 고려하지 않아도 되는 이유인 Mocha Decorator 구현체이다. 
+cost() 메서드를 보면 필드로 가진 원본 구현체의 가격에 0.20을 더해 메서드를 반환한다. (getDescription()도 마찬가지 방식으로 동작한다.)
+<br></br>
+
+```java
+public static void main(String[] args) {
+    Beverage espressoWithMocha = new Mocha(new Espresso());
+    System.out.println(espressoWithMocha.getDescription());
+    System.out.println(espressoWithMocha.cost());
+}
+
+// 에스프레소, 모카
+// 2.19
+```
+이렇게 구성된 코드를 실행해보면 원본 구현체에 Decorator 구현체의 로직들이 잘 더해진 걸확인할 수 있다.
+
+### Decorator 패턴으로 알아보는 디자인 원칙
+> (1) 변하는 부분과 변하지 않는 부분을 분리한다. (캡슐화)
+> (2) 구현보다는 인터페이스에 맞춰서 프로그래밍한다.
+> (3) 상속보다는 구성(Composition)을 활용한다.
+> (4) 상호작용하는 객체 사이에서는 가능한 느슨한 결합을 사용해야 한다.
+> (5) 클래스는 확장에 열려 있어야 하지만 변경에 닫혀 있어야 한다. (OCP)
+
+3가지 디자인 패턴을 공부하며 적립한 디자인 원칙이다. 까먹기 전에 디자인 원칙들을 다시 한번 되새기자. Decorator Pattern에는 4가지 디자인 원칙이 어떻게 적용되었을까?
+<br></br>
+
+우선 가격을 계산하는 로직에서 변하는 부분이 Beverage일 것이다. 주문에 따라 음료는 계속 변하고 이에 따라 가격이 변하니 이를 Beverage를 따로 분리했다고 생각할 수 있다. 
+또한 모든 음료들은 Beverage Abstract Class(Interface)를 구현하고 있으니 음료 구현체를 사용하는 쪽에서는 Beverage 인터페이스에 맞게 구현이 가능하다. 
+(3), (4)는 Decorator Abstract Class(Interface)에 적용되었다. 
+Decorator Abstract Class(Interface)에는 Beverage가 필드로 존재하며 각 구현체가 아닌 Abstract Class(Interface)를 의존해 느슨한 관계를 유지하였다. 
+덕분에 모든 Decorator는 모든 Beverage에 적용될 수 있고, 원본 객체들은 Beverage의 요건들만 만족하면 되기 때문에 변경과 확장에 용이해진다. 마지막으로 OCP원칙은 main 메서드를 보면 알 수 있다. 원본 구현체(Espresso)와 Decorator를 조합하여 인스턴스를 만들면 타입은 Beverage이다. 
+즉, 사용처에서는 Decorator가 어떻게 바뀌든 원본 구현체가 어떻게 바뀌든 Beverage를 이용하기 때문에 코드가 변경되지 않는다. 하지만 Beverage의 요건에 맞는 원본 구현체와 Decorator 구현체들은 얼마든지 추가되어 확장이 가능해진다.
+
+
+## 정리
+Spring Framework의 적용 예시를 찾아보면 전부 Proxy 예시로 설명이 나온다. 하지만 logging을 목적으로 Proxy 객체를 두는 건 그 목적이 Decorator가 아닌가? 그래도 Proxy라는 용어로 설명되는 기능이다 보니 Proxy에
+서 정리하는 편이 좋을 것 같아 예시는 생략하려 한다. 패턴을 3개 정도 공부하니 이전부터 쌓아가던 디자인 원칙들이 가물가물해진다 싶어 Decorator Pattern을 기준으로 다시 돌이켜봐서 좋았다. 하지만 이 원칙들은 만능 열쇠가 아니다. 
+어쩌면 프로그램 코드를 더 복작하게 만들 수도 있고, 코드 양을 더 늘릴 수도 있다. 복잡하지 않은 곳에 무조건 디자인 패턴을 적용한다면 그 또한 잘못된 디자인일 것이다. 이 점을 유의하면서 디자인 패턴을 계속 공부해봐야겠다.