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Cours design pattern m youssfi partie 3 decorateur

Design Pattern Decorator

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Laboratoire Signaux Systèmes Distribués et Intelligence Artificielle (SSDIA) 
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Email : med@youssfi.net 
Supports de cours : http://fr.slideshare.net/mohamedyoussfi9 
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PPaatttteerrnn DDééccoorraatteeuurr
PPaatttteerrnn DDééccoorraatteeuurr 
 Catégorie : 
◦ Structure 
 Définition du pattern Décorateur 
◦ Le pattern Décorateur attache dynamiquement des 
rreessppoonnssaabbiilliittééss ssuupppplléémmeennttaaiirreess àà uunn oobbjjeett.. IIll ffoouurrnniitt 
une alternative souple à la dérivation, pour étendre 
les fonctionnalités. 
 Résultat : 
◦ Le Design Pattern permet d'isoler les 
responsabilités d'un objet. 
med@youssfi.net
DDiiaaggrraammmmee ddee ccllaasssseess 
Chaque composant peut être 
utilisé seul ou enveloppé par 
un décorateur 
Chaque Décorateur A-UN 
Enveloppe un composant, ce qui signifie qu’il a une variable 
d’instance qui contient une référence à un composant. 
Les décorateurs implémentent la même 
interface ou classe abstraite que le composant 
qu’il vont décorer 
Les décorateurs ajoute généralement le nouveau comportement en effectuant 
un traitement avant ou après une méthode existante dans le composant 
Le composant concret est 
un objet auquel, nous 
allons ajouter 
dynamiquement un 
nouveau comportement. 
Il dérive de Composant
RReessppoonnssaabbiilliittééss 
 ComposantAbstrait : 
◦ Définit l'interface ou une classe abstraite qui représente le composant abstrait à 
décorer. 
 ComposantConcret : 
◦ Implémentation de l’interface qui représente le composant concret à décorer et 
qui correspondant aux fonctionnalités souhaitées à la base. 
 DDeeccoorraatteeuurrAAbbssttrraaiitt :: 
◦ Interface ou classe abstraite qui définit le décorateur abstrait et contient une 
référence vers un objet Abstraction. 
 DecorateurConcretImpl1 et DecorateurConcretImpl2 : 
◦ Représentent les décorateurs concrets des composants 
◦ Les décorateurs ont un constructeur acceptant un objet ComposantAbstrait. 
◦ Les méthodes des décorateurs appellent la même méthode de l'objet 
qui a été passée au constructeur. 
◦ La décoration ajoute des responsabilités en effectuant des opérations 
avant et/ou après cet appel. 
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RReessppoonnssaabbiilliittééss 
 La partie cliente manipule un objet Abstraction. 
 En réalité, cet objet Abstraction peut être 
◦ un objet ComposantConcret 
◦ ou un objet DecorateurConcret. 
◦ AAiinnssii,, ddeess ffoonnccttiioonnnnaalliittééss ssuupppplléémmeennttaaiirreess ppeeuuvveenntt 
être ajoutées à la méthode d'origine. 
◦ Ces fonctionnalités peuvent être par exemple des 
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  • 1. DDeessiiggnn PPaatttteerrnnss PPaarrtt 33 Mohamed Youssfi Laboratoire Signaux Systèmes Distribués et Intelligence Artificielle (SSDIA) ENSET, Université Hassan II Casablanca, Maroc Email : med@youssfi.net Supports de cours : http://fr.slideshare.net/mohamedyoussfi9 Chaîne vidéo : http://youtube.com/mohamedYoussfi Recherche : http://www.researchgate.net/profile/Youssfi_Mohamed/publications med@youssfi.net
  • 3. PPaatttteerrnn DDééccoorraatteeuurr Catégorie : ◦ Structure Définition du pattern Décorateur ◦ Le pattern Décorateur attache dynamiquement des rreessppoonnssaabbiilliittééss ssuupppplléémmeennttaaiirreess àà uunn oobbjjeett.. IIll ffoouurrnniitt une alternative souple à la dérivation, pour étendre les fonctionnalités. Résultat : ◦ Le Design Pattern permet d'isoler les responsabilités d'un objet. med@youssfi.net
  • 4. DDiiaaggrraammmmee ddee ccllaasssseess Chaque composant peut être utilisé seul ou enveloppé par un décorateur Chaque Décorateur A-UN Enveloppe un composant, ce qui signifie qu’il a une variable d’instance qui contient une référence à un composant. Les décorateurs implémentent la même interface ou classe abstraite que le composant qu’il vont décorer Les décorateurs ajoute généralement le nouveau comportement en effectuant un traitement avant ou après une méthode existante dans le composant Le composant concret est un objet auquel, nous allons ajouter dynamiquement un nouveau comportement. Il dérive de Composant
  • 5. RReessppoonnssaabbiilliittééss ComposantAbstrait : ◦ Définit l'interface ou une classe abstraite qui représente le composant abstrait à décorer. ComposantConcret : ◦ Implémentation de l’interface qui représente le composant concret à décorer et qui correspondant aux fonctionnalités souhaitées à la base. DDeeccoorraatteeuurrAAbbssttrraaiitt :: ◦ Interface ou classe abstraite qui définit le décorateur abstrait et contient une référence vers un objet Abstraction. DecorateurConcretImpl1 et DecorateurConcretImpl2 : ◦ Représentent les décorateurs concrets des composants ◦ Les décorateurs ont un constructeur acceptant un objet ComposantAbstrait. ◦ Les méthodes des décorateurs appellent la même méthode de l'objet qui a été passée au constructeur. ◦ La décoration ajoute des responsabilités en effectuant des opérations avant et/ou après cet appel. med@youssfi.net
  • 6. RReessppoonnssaabbiilliittééss La partie cliente manipule un objet Abstraction. En réalité, cet objet Abstraction peut être ◦ un objet ComposantConcret ◦ ou un objet DecorateurConcret. ◦ AAiinnssii,, ddeess ffoonnccttiioonnnnaalliittééss ssuupppplléémmeennttaaiirreess ppeeuuvveenntt être ajoutées à la méthode d'origine. ◦ Ces fonctionnalités peuvent être par exemple des traces de log ou une gestion de buffer pour des entrées/sorties. med@youssfi.net
  • 7. IImmpplléémmeennttaattiioonn ComposantAbstrait.java : public interface ComposantAbstrait { public void operation(); } ComposantConcretImpl1.java : public class ComposantConcretImpl1 implements ComposantAbstrait { @Override public void operation() { System.out.println(Je sais faire uniquement ça Version 1); med@youssfi.net } } public class ComposantConcretImpl2 implements ComposantAbstrait { @Override public void operation() { System.out.println(Je sais faire uniquement ça Version 2); } } ComposantConcretImpl2.java :
  • 8. IImmpplléémmeennttaattiioonn public abstract class DecorateurAbstrait implements ComposantAbstrait { protected ComposantAbstrait composantAbstrait; public DecorateurAbstrait(ComposantAbstrait composantAbstrait) { super(); this.composantAbstrait = composantAbstrait; } } DecorateurAbstrait.java : DecorateurConcretImpl1.java : public class DecorateurConcretImpl1 extends DecorateurAbstrait { public DecorateurConcretImpl1(ComposantAbstrait composantAbstrait) { med@youssfi.net super(composantAbstrait); } @Override public void operation() { System.out.println(Décorateur 1 : avant, je je fais X); composantAbstrait.operation(); System.out.println(Décorateur 1 : après, je je fais Y); } }
  • 9. IImmpplléémmeennttaattiioonn DecorateurConcretImpl2.java : public class DecorateurConcretImpl2 extends DecorateurAbstrait { public DecorateurConcretImpl1(ComposantAbstrait composantAbstrait) { super(composantAbstrait); } @Override public void operation() { System.out.println(Décorateur 2 : avant, je fais A); composantAbstrait.operation(); System.out.println(Décorateur 2 : après, je fais B); med@youssfi.net } }
  • 10. Utilisation du ppaatttteerrnn DDééccoorraatteeuurr ComposantAbstrait c=new ComposantConcretImpl1(); c.operation(); c :ComposantConcretImpl1 c=new DecorateurConcretImpl1(c); c.operation(); c :DecorateurConcretImpl1 :ComposantConcretImpl1 :DecorateurConcretImpl2 :DecorateurConcretImpl1 med@youssfi.net c=new DecorateurConcretImpl2(c); c.operation(); c :ComposantConcretImpl1
  • 11. UUttiilliissaattiioonn dduu ppaatttteerrnn DDeeccoorraatteeuurr public class Application { public static void main(String[] args) { ComposantAbstrait composantAbstrait=new ComposantConcretImpl1(); composantAbstrait.operation(); System.out.println(--------------------); System.out.println(Première décoration); System.out.println(--------------------); composantAbstrait=new DecorateurConcretImpl1(composantAbstrait); composantAbstrait.operation(); System.out.println(--------------------); System.out.println(Deuxième décoration); System.out.println(--------------------); composantAbstrait=new DecorateurConcretImpl2(composantAbstrait); ccoommppoossaannttAAbbssttrraaiitt..ooppeerraattiioonn(());; }} med@youssfi.net Je sais faire uniquement ça Version1 -------------------- Première décoration -------------------- Décorateur 1 : avant, je je fais X Je sais faire uniquement ça Version1 Décorateur 1 : après, je je fais Y -------------------- Deuxième décoration -------------------- Décorateur 2 : avant, je je fais A Décorateur 1 : avant, je je fais X Je sais faire uniquement ça Version1 Décorateur 1 : après, je je fais Y Décorateur 2 : après, je je fais B
  • 13. BBiieennvveennuuee cchheezz SSttaarrbbuuzzzzCCooffffeeee Starbuzz Coffee s’est fait un nom en devenant la plus importante chaîne de « salons de café » aux états unis. Quand ils ont commencé, ils on conçu leurs classes comme ceci: Boisson Boisson est une classe abstraite sous-classée par La variable d’instance description est définie dans chaque sous-classe et contient une description de la La méthode cout() est abstraite; les sous-classes définir leur propre implémentation description getDescription() cout() // autres méthodes Colombia cout() Sumatra cout() Deca cout() Espresso cout() toutes les boissons proposées dans le café boisson, par exemple « Excellent et corsé » Chaque sous-classe implémente cout() pur retourner le cout de la boisson
  • 14. BBiieennvveennuuee cchheezz SSttaarrbbuuzzzzCCooffffeeee En plus de votre café, vous pouvez également demander plusieurs ingrédients, comme ◦ de la mousse de lait, ◦ du caramel, ◦ du chocolat, ◦ du sirop, ◦ ddee llaa vvaanniillllee ◦ ou noisette ◦ et couronner le tout avec de la crème chantilly. Starbuzz Coffee, facturant chacun de ces suppléments, ils ont besoin de les intégrer à leur système de commande
  • 15. Voici lleeuurr pprreemmiieerr eessssaaii Boisson description getDescription() cout() // autres méthodes Et bien! Voila ce que l’on appelle « uuuunnnneeee eeeexxxxpppplllloooossssiiiioooonnnn ccccoooommmmbbbbiiiinnnnaaaattttooooiiiirrrreeee » ColombiaChocolat cout() ColombiaLaitChocolatCaramel cout() EspressoLaitCaramml cout() EspressoLaitChocolat cout() Espresso cout() SumatraLaitChocolat cout() SumatraLaitCaramelChantilly cout() SumatraLaitCaramelChantilly cout() SumatraLaitCaramelChantilly cout() SumatraLaitCaramelChantilly cout() SumatraLaitCaramelChantilly cout() Espresso cout() EspressoChantilly cout() Chaque méthode cout() calcule le coût du café plus celui des ingrédients de la commande
  • 16. MMuusscclleezz vvooss nneeuurroonneess De toute évidence, Starbuzz s’est fourré tout seul dans un vrai cauchemar. Que va-t-il se passer si le prix du lait change? Que feront-ils quand il y’a un supplément de vanille? Au-delà du problème de maintenance, ils enfreignent l’un des principes de la conception que nous avons déjà vus. ◦ Lequel ? - ◦ Quelle conception proposez-vous? -
  • 17. Une proposition pour éévviitteerr ll’’eexxpplloossiioonn ddee ccllaasssseess Boisson description:String lait:boolean caramel:boolean chocolat:boolean chantilly:boolean ggeettDDeessccrriippttiioonn(()) cout() // non abstraite // autres méthodes Colombia cout() Sumatra cout() Deca cout() Espresso cout()
  • 18. Ecrivez les méthodes cout() pour lleess ddeeuuxx ccllaasssseess ssuuiivvaanntteess:: ((ppsseeuuddoo ccooddee uunniiqquueemmeenntt)) /*Boisson.java*/ public class Boisson { protected String description; protected boolean lait; protected boolean caramel; protected boolean chocolat; protected boolean chantilly; /*Espresso.java*/ public class Espresso extends Boisson { public Espresso() { description=Espresso; } @Override public double cout() { return super.cout()+6; public double cout(){ double prixIngerdients=0; if(lait==true) prixIngerdients+=2; if(caramel==true) prixIngerdients+=1; if(chocolat==true) prixIngerdients+=1.5; if(chantilly==true) prixIngerdients+=0.5; return prixIngerdients; } // Getters et Setters } } } /*Application.java*/ Espresso boisson=new Espresso(); System.out.println(boisson.cout()); boisson.setCaramel(true); boisson.setChantilly(true); System.out.println(boisson.cout());
  • 19. AA vvooss ccrraayyoonnss!! Quelles sont les exigences et les autres facteurs qui pourraient changer et avoir un impact négatif sur cette conception? ◦ Application ouverte à la modification pour chaque ajout de nouveau ingrédients ◦ AAttttrriibbuueerr ddeess ffoonnccttiioonnnnaalliittééss nnoonn aapppprroopprriiééeess aauuxx ccllaasssseess ddéérriivvééeess ◦ Impossibilité de multiplier l’application des ingrédients ◦ - ◦ - ◦ - ◦ - ◦ - ◦ -
  • 20. PPrriinncciippee OOuuvveerrtt - FFeerrmméé Principe de conception: Les classes doivent être ouvertes à l’extension et fermées à la modification 5ème Principe de conception Notre but est de permettre d’étendre facilement les classes pour incorporer de nouveaux comportements sans modifier le code existant. Qu’obtiendrons-nous, si nous y parvenons? ◦ Des conceptions résistantes au changement et suffisamment souples pour accepter de nouvelles fonctionnalités répondant à l’évolution des besoins.
  • 21. Faites ccoonnnnaaiissssaannccee dduu « PPaatttteerrnn DDééccoorraatteeuurr » Nous avons vu que représenter notre boisson plus le schéma de tarification des ingrédients au moyen de l’héritage n’a pas bien fonctionné; nous obtenons ◦ une explosion de classes, ◦ une conception rigide, ◦ ou nous ajoutons à la classe de base des fonctionnalités non appropriée pour certaines sous-classes. VVooiiccii ccee qquuee nnoouuss aalllloonnss ffaaiirree.. ◦ Nous allons commencer par une boisson ◦ et nous allons la décorer avec des ingrédients au moment de l’exécution. Si, par exemple, le client veut un Sumatra avec Chocolat et Chantilly, nous allons: ◦ Créer un objet Sumatra ◦ Le décorer avec un objet Chocolat ◦ Le décorer avec un objet Chantilly ◦ Appeler la méthode cout() et nous appuyer sur la délégation pour ajouter les coûts des ingrédients.
  • 22. Construire une boisson avec ddeess ddééccoorraatteeuurrss Commençons par créer un objet Sumatra ◦ Boisson b1=new Sumatra(); :Sumatra cout() b1 Le client veut ajouter du chocolat. Nous créer donc un objet Chocolat et nous enveloppons le Sumatra dedans. b1=new Chocolat(b1); :Chocolat cout() b1 Le Client veut aussi du Chantilly. Nous créons un décorateur Chantilly et nous enveloppons Chocolat dedans. B1=new Chantilly(b1); :Sumatra cout() :Chantilly cout() b1 :Chocolat cout() :Sumatra cout()
  • 23. Application du pattern Décorateur àà nnoottrree pprroobbllèèmmee 1 composant Boisson joue le rôle de notre Boisson classe abstraite description getDescription() cout() //Autres méthodes DecorateurIngredient Colombia cout() getDescription() Sumatra cout() Les quatre composants concrets : un par type de café Deca cout() Espresso cout() Lait boisson:Boisson cout() getDescription() Chocolat boisson:Boisson cout() getDescription() Caramel boisson:Boisson cout() getDescription() Chantilly boisson:Boisson cout() getDescription() Et voici nos décorateurs pour les ingrédients remarquez qu’ils implémentent cout() et getDescription()
  • 24. IImmpplléémmeennttaattiioonn ddee SSttaarrbbuuzzzz Boisson.java public abstract class Boisson { String description; public String getDescription() { return description; } public abstract double cout(); } DecorateurIngredient.java public abstract class DecorateurIngredient extends Boisson { protected Boisson boisson; public DecorateurIngredient(Boisson boisson) { this.boisson = boisson; } public abstract String getDescription(); }
  • 25. CCooddeerr lleess bbooiissssoonnss Espresso.java public class Espresso extends Boisson { public Espresso(){ description=Espresso; } public double cout() { return 1.99; } } Columbia.java public class Colombia extends Boisson { public Colombia(){ description=Colombia; } public double cout() { return .89; } }
  • 26. Coder les ingrédients ((DDééccoorraatteeuurrss)) Chocolat.java public class Chocolat extends DecorateurIngredient { public Chocolat(Boisson boisson) { super(boisson); } public double cout() { return 0.20 +boisson.cout() ; } public String getDescription() { return boisson.getDescription()+, Chocolat; } } Caramel.java public class Caramel extends DecorateurIngredient { public Caramel(Boisson boisson) { super(boisson); } public double cout() { return 0.22 +boisson.cout() ; } public String getDescription() { return boisson.getDescription()+, Caramel; } }
  • 27. LLee ccaafféé eesstt sseerrvvii public class ApplicationDecorateur { public static void main(String[] args) { Boisson b1=new Espresso(); System.out.println(b1.getDescription()+ € +b1.cout()); Boisson b2=new Colombia(); bb22==nneeww CCaarraammeell((bb22));; b2=new Chocolat(b2); b2=new Chocolat(b2); System.out.println(b2.getDescription()+ € +b2.cout()); } }
  • 28. A vos crayons :: DDeessssiinneezz vvooss oobbjjeettss
  • 29. EExxeerrcciiccee InputStream du package ja.io est une classe abstraite dont plusieurs implémentations concrètes définissent une méthode read() qui permet de lire un entier à partir d’une entrée quelconque. La classe Concrète FileInpustream est un InputStream qui permet de lire des entiers à partir d’un fichier : ◦ Pour créer l’objet: InputStream is=new FileInputStream(original.txt); ◦ Pour lire un entier du fichier: int c=is.read(); Nous souhaitons créer un décorateur de InputStream qui nous permet de décrypter un fichier qui contient une suite de nombres paires. Le décryptage consiste à récupérer du fichiers deux nombre par deux nombres en faisant la différence entre les deux. ◦ Exemple : Si le fichier contient le texte : bacadb ◦ Le nombre décrypté est obtenu comme suit: code ascii (b)-code ascii(a) = 1 code ascii (c)-code ascii(a) = 2 code ascii (d)-code ascii(b) = 2 ◦ Le nombre décrypté est 122. ◦ Pour créer l’objet DecrypteInputStream, on peut écrire is=new DecrypteurInputStream(is); ◦ Pour lire un nombre décrypté int c=is.read();
  • 30. TTrraavvaaiill àà ffaaiirree Créer un diagramme de classes Créer un décorateur abstrait de InpuStream : DecorateurInputStream.java Créer un Décorateur concret de InputStream, qui permet de décrypter un InputStream : DecrypteInputStream.java Créer un fichier texte « original.txt » qui contient le texte crypté CCrrééeerr uunnee aapppplliiccaattiioonn qquuii ppeerrmmeett ddee:: ◦ Créer un FileInputStream représentant le fichier « Original.txt » ◦ Décorer l’objet créé par un objet de DecrypteInputStream ◦ Afficher le texte décrypté