Decorator を Python で

Decorator は、構造に関するパターンのひとつで、オブジェクトをデコレーターと呼ばれる特別なラッパー・オブジェクト内に配置することにより、新しい振る舞いを動的に追加できます。

対象のオブジェクトとデコレーターは同じインターフェースに従うため、デコレーターを使うと、オブジェクトを何重にも包み込むことができます。その結果として生成されるオブジェクトは、全部のラッパーの振る舞いを集積した振る舞いをします。

Decorator の詳細

複雑度：

人気度：

使用例： Decorator は、 Python コードではかなり標準的で、特にストリームに関連するコードではよく使われます。

見つけ方： Decorator は、そのクラスと同じクラスまたはインターフェースのオブジェクトをパラメーターとして取る生成メソッドかコンストラクターの存在により識別できます。

概念的な例

この例は、 Decorator デザインパターンの構造を説明するためのものです。以下の質問に答えることを目的としています：

どういうクラスからできているか？
それぞれのクラスの役割は？
パターンの要素同士はどう関係しているのか？

main.py: 概念的な例

class Component():
    """
    The base Component interface defines operations that can be altered by
    decorators.
    """

    def operation(self) -> str:
        pass


class ConcreteComponent(Component):
    """
    Concrete Components provide default implementations of the operations. There
    might be several variations of these classes.
    """

    def operation(self) -> str:
        return "ConcreteComponent"


class Decorator(Component):
    """
    The base Decorator class follows the same interface as the other components.
    The primary purpose of this class is to define the wrapping interface for
    all concrete decorators. The default implementation of the wrapping code
    might include a field for storing a wrapped component and the means to
    initialize it.
    """

    _component: Component = None

    def __init__(self, component: Component) -> None:
        self._component = component

    @property
    def component(self) -> Component:
        """
        The Decorator delegates all work to the wrapped component.
        """

        return self._component

    def operation(self) -> str:
        return self._component.operation()


class ConcreteDecoratorA(Decorator):
    """
    Concrete Decorators call the wrapped object and alter its result in some
    way.
    """

    def operation(self) -> str:
        """
        Decorators may call parent implementation of the operation, instead of
        calling the wrapped object directly. This approach simplifies extension
        of decorator classes.
        """
        return f"ConcreteDecoratorA({self.component.operation()})"


class ConcreteDecoratorB(Decorator):
    """
    Decorators can execute their behavior either before or after the call to a
    wrapped object.
    """

    def operation(self) -> str:
        return f"ConcreteDecoratorB({self.component.operation()})"


def client_code(component: Component) -> None:
    """
    The client code works with all objects using the Component interface. This
    way it can stay independent of the concrete classes of components it works
    with.
    """

    # ...

    print(f"RESULT: {component.operation()}", end="")

    # ...


if __name__ == "__main__":
    # This way the client code can support both simple components...
    simple = ConcreteComponent()
    print("Client: I've got a simple component:")
    client_code(simple)
    print("\n")

    # ...as well as decorated ones.
    #
    # Note how decorators can wrap not only simple components but the other
    # decorators as well.
    decorator1 = ConcreteDecoratorA(simple)
    decorator2 = ConcreteDecoratorB(decorator1)
    print("Client: Now I've got a decorated component:")
    client_code(decorator2)

Output.txt: 実行結果

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

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