JavaでのDecoratorパターンの実装方法と使用例

Decoratorパターンは、その名の通りオブジェクトに次々とデコレート（飾りつけ）をし、機能を追加していくパターンです。
Compositeパターンと同じように再帰的なクラス構成とすることで、冗長性を排除します。

今回は、じゃんけんの手を作成するサンプルコードを作ってみました。
「グー」「チョキ」「パー」といった単純な手も作れますし、これらの手を作成するオブジェクトを何度も呼び出すことで「必殺グーチョキパー」のようなズルい手も作れる、というサンプルコードです。

【サンプルコード】

・Hands.java

// 手そのものを表すクラス
public abstract class Hands {

    public Hands() {
    }

    public Hands(Hands hands) {
        decorateHands(hands);
    }

    protected String handsString = "";

    public void displayHands() {
        System.out.println("作成した手：" + handsString);
    }

    protected abstract void decorateHands(Hands hands);

}

// 手そのものを表すクラス

public abstract class Hands {

public Hands() {

}

public Hands(Hands hands) {

decorateHands(hands);

}

protected String handsString = "";

public void displayHands() {

System.out.println("作成した手：" + handsString);

}

protected abstract void decorateHands(Hands hands);

}

・CreateEmptyHands.java

// 空の手を作るクラス
public class CreateEmptyHands extends Hands {

    public CreateEmptyHands() {
    }

    public CreateEmptyHands(Hands hands) {
        super(hands);
    }

    protected void decorateHands(Hands hands) {
        handsString = "";
    }

}

// 空の手を作るクラス

public class CreateEmptyHands extends Hands {

public CreateEmptyHands() {

}

public CreateEmptyHands(Hands hands) {

super(hands);

}

protected void decorateHands(Hands hands) {

handsString = "";

}

・DecorateHands.java

// 具体的な手を作成する時の共通処理を記述した抽象クラス
public abstract class DecorateHands extends Hands {

    public DecorateHands(Hands hands) {
        super(hands);
    }

    protected void decorateHands(Hands hands) {
        this.handsString = hands.handsString;
        addSpecialMoves();
        addHands();
    }

    protected void addSpecialMoves() {
        // 手を２つ以上くっつけた場合、頭に「必殺」を付ける
        if (!handsString.equals("") ＆＆ !handsString.contains("必殺")) {
            handsString = "必殺" + handsString;
        }
    }

    protected abstract void addHands();

}

// 具体的な手を作成する時の共通処理を記述した抽象クラス

public abstract class DecorateHands extends Hands {

public DecorateHands(Hands hands) {

super(hands);

}

protected void decorateHands(Hands hands) {

this.handsString = hands.handsString;

addSpecialMoves();

addHands();

}

protected void addSpecialMoves() {

// 手を２つ以上くっつけた場合、頭に「必殺」を付ける

if (!handsString.equals("") ＆＆ !handsString.contains("必殺")) {

handsString = "必殺" + handsString;

}

protected abstract void addHands();

}

・DecorateRock.java

// 手にグーを追加するクラス
public class DecorateRock extends DecorateHands {

    public DecorateRock(Hands hands) {
        super(hands);
    }

    protected void addHands() {
        handsString = handsString + "グー";
    }

}

// 手にグーを追加するクラス

public class DecorateRock extends DecorateHands {

public DecorateRock(Hands hands) {

super(hands);

}

protected void addHands() {

handsString = handsString + "グー";

}

・DecorateScissors.java

// 手にチョキを追加するクラス
public class DecorateScissors extends DecorateHands {

    public DecorateScissors(Hands hands) {
        super(hands);
    }

    protected void addHands() {
        handsString = handsString + "チョキ";
    }

}

// 手にチョキを追加するクラス

public class DecorateScissors extends DecorateHands {

public DecorateScissors(Hands hands) {

super(hands);

}

protected void addHands() {

handsString = handsString + "チョキ";

}

・DecoratePaper.java

// 手にパーを追加するクラス
public class DecoratePaper extends DecorateHands {

    public DecoratePaper(Hands hands) {
        super(hands);
    }

    protected void addHands() {
        handsString = handsString + "パー";
    }

}

// 手にパーを追加するクラス

public class DecoratePaper extends DecorateHands {

public DecoratePaper(Hands hands) {

super(hands);

}

protected void addHands() {

handsString = handsString + "パー";

}

・HandsMain.java

// メインクラス
public class HandsMain {
    public static void main(String[] args){

        Hands hands1 = new CreateEmptyHands();
        hands1.displayHands();

        Hands hands2 = new DecorateRock(hands1);
        hands2.displayHands();

        Hands hands3 = new DecoratePaper(
                       new DecorateScissors(hands2));
        hands3.displayHands();

        Hands hands4 = new CreateEmptyHands(hands3);
        hands4.displayHands();

    }
}

// メインクラス

public class HandsMain {

public static void main(String[] args){

Hands hands1 = new CreateEmptyHands();

hands1.displayHands();

Hands hands2 = new DecorateRock(hands1);

hands2.displayHands();

Hands hands3 = new DecoratePaper(

new DecorateScissors(hands2));

hands3.displayHands();

Hands hands4 = new CreateEmptyHands(hands3);

hands4.displayHands();

}

【実行結果】

作成した手：
作成した手：グー
作成した手：必殺グーチョキパー
作成した手：

作成した手：

作成した手：グー

作成した手：必殺グーチョキパー

作成した手：

いかがでしたでしょうか？

Compositeパターンと似たような話ですが、Compositeパターンは構造を再帰的に表現するのに対し、今回のDecoratorパターンは機能を再帰的に表現します。
ディレクトリ構造を扱う等ではない場合、Decoratorパターンの方が出番は多いかもしれません。

紹介したいデザインパターンはあと５パターンぐらいあるので、皆さまもう少しお付き合いください。
では、また次回！