Design Pattern Décorateur

I. Catégorie et Définition

Le Pattern Décorateur appartient à la catégorie Structure des modèles de conception du GoF (Gang of Four).

Définition et Objectif

L'objectif principal du Pattern Décorateur est d'attacher dynamiquement des responsabilités supplémentaires à un objet.

1. Extension Dynamique : Au moment de l'exécution, un objet peut se voir ajouter de nouveaux comportements ou des opérations.
2. Alternative Souple à l'Héritage : Il fournit une alternative souple à la dérivation (l'héritage) pour étendre les fonctionnalités d'un objet. L'héritage seul peut conduire à une "explosion de classes" et à une conception rigide si l'on tente de représenter toutes les combinaisons de fonctionnalités.

Le Décorateur permet d'isoler les responsabilités supplémentaires d'un objet.

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II. Structure et Mécanisme

Le Pattern Décorateur s'appuie sur une combinaison de deux concepts fondamentaux de la POO pour fonctionner : l'héritage (extends) et la composition/agrégation (relation "A-UN" ou d'instance).

A. Les Rôles Clés

1. Composant Abstrait (Boisson ou ComposantAbstrait) :

   • Définit l'interface (ou la classe abstraite) commune pour les objets de base (composants) et les décorateurs.
   • Déclare les méthodes principales, souvent abstraites (ex. : coup(), operation()).

2. Composant Concret (Sumatra, Expresso) :

   • Implémentation de base qui fournit les fonctionnalités initiales (par exemple, le prix de base d'une boisson).

3. Décorateur Abstrait (DecorateurAbstrait ou DecorateurIngredient) :

   • Héritage : Hérite du Composant Abstrait (ou l'implémente). Cela permet au décorateur d'être traité comme un composant, autorisant le chaînage.
   • Composition : Contient une référence vers un objet Composant Abstrait (par exemple, protected Boisson boisson). Cette référence est initialisée via un constructeur avec paramètre.

4. Décorateurs Concrets (Chocolat, Caramel) :

   • Classes qui ajoutent des responsabilités spécifiques. Elles héritent du Décorateur Abstrait.

B. La Mécanique de Décoration (Chaînage)

Le client manipule une variable de type Composant Abstrait. En réalité, cet objet peut être un Composant Concret ou un Décorateur Concret.

1. Création du Chaîne :

   • La variable de référence du composant est successivement réaffectée avec de nouveaux décorateurs qui "enveloppent" l'objet précédent.

2. Délégation et Récursivité :

   • Lorsqu'une méthode décorée est appelée (ex. : cout() ou operation()) :
     • Le Décorateur Concret exécute son propre comportement supplémentaire (le "décor").
     • Il délègue ensuite l'appel à la même méthode de l'objet qu'il enveloppe (via l'appel boisson.cout()).
     • Ceci se produit récursivement le long de la chaîne jusqu'à ce que le Composant Concret d'origine soit atteint à la fin de la chaîne.

Dans l'exemple des boissons et des suppléments : le coût total est calculé en appelant la méthode coup() sur l'objet final, qui additionne le prix de son propre ingrédient au prix du composant qu'il décore, remontant ainsi la chaîne jusqu'à la boisson de base.

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III. Utilité et Applications

L'un des principaux principes de conception satisfaits par ce pattern est le Principe Ouvert-Fermé : les classes doivent être ouvertes à l’extension (on peut ajouter de nouveaux décorateurs) et fermées à la modification (on ne touche pas aux classes de composants de base).

Applications Notables

• Ajout de Responsabilités Métier :

  • Le pattern permet d'ajouter des fonctionnalités supplémentaires (comme des traces de log, une gestion de buffer, ou des fonctionnalités métier spécifiques) à un objet sans modifier sa classe.

• API Java I/O :

  • L'API d'entrée/sortie (Input/Output) de Java est un exemple classique d'utilisation du Pattern Décorateur. Des objets sont chaînés (par exemple, ZipOutputStream décorant un autre flux) pour ajouter des fonctionnalités comme la compression ou la lecture tamponnée à la volée.

Le Décorateur est donc la solution privilégiée lorsque l'on souhaite étendre les fonctionnalités d'un objet en cours d'exécution sans engendrer une explosion combinatoire de classes dérivées.