코틀린 디자인 패턴 시리즈 (9) - Decorator 패턴은 상속 대신 어떻게 확장할까

interface MessageSender {
    fun send(message: String)
}

class BasicMessageSender : MessageSender {
    override fun send(message: String) {
        println("send -> $message")
    }
}

interface MessageSender {
    fun send(message: String)
}

class BasicMessageSender : MessageSender {
    override fun send(message: String) {
        println("send -> $message")
    }
}

이제 래퍼의 공통 뼈대를 만듭니다. 이 클래스가 Decorator의 핵심입니다.

open class MessageSenderDecorator(
    protected val delegate: MessageSender,
) : MessageSender {
    override fun send(message: String) {
        delegate.send(message)
    }
}

open class MessageSenderDecorator(
    protected val delegate: MessageSender,
) : MessageSender {
    override fun send(message: String) {
        delegate.send(message)
    }
}

중요한 점은 래퍼도 MessageSender이고, 안쪽 객체도 MessageSender라는 점입니다. 그래서 클라이언트는 바깥이 기본 객체인지 래퍼인지 굳이 구분하지 않아도 됩니다.

로깅 기능 붙이기

class LoggingSender(
    delegate: MessageSender,
) : MessageSenderDecorator(delegate) {

    override fun send(message: String) {
        println("[log] before send: length=${message.length}")
        delegate.send(message)
        println("[log] after send")
    }
}

class LoggingSender(
    delegate: MessageSender,
) : MessageSenderDecorator(delegate) {

    override fun send(message: String) {
        println("[log] before send: length=${message.length}")
        delegate.send(message)
        println("[log] after send")
    }
}

압축 기능 붙이기

예제에서는 실제 압축 라이브러리 대신 공백을 줄이는 단순한 형태로 감각만 보여주겠습니다.

class CompressingSender(
    delegate: MessageSender,
) : MessageSenderDecorator(delegate) {

    override fun send(message: String) {
        val compressed = message.replace(" ", "")
        delegate.send(compressed)
    }
}

class CompressingSender(
    delegate: MessageSender,
) : MessageSenderDecorator(delegate) {

    override fun send(message: String) {
        val compressed = message.replace(" ", "")
        delegate.send(compressed)
    }
}

암호화 기능 붙이기

여기서도 실제 암호화 대신 예시를 위해 문자열을 뒤집는 단순 변환만 사용하겠습니다.

class EncryptingSender(
    delegate: MessageSender,
) : MessageSenderDecorator(delegate) {

    override fun send(message: String) {
        val encrypted = message.reversed()
        delegate.send(encrypted)
    }
}

class EncryptingSender(
    delegate: MessageSender,
) : MessageSenderDecorator(delegate) {

    override fun send(message: String) {
        val encrypted = message.reversed()
        delegate.send(encrypted)
    }
}

조합해서 사용하기

fun main() {
    val sender: MessageSender = LoggingSender(
        CompressingSender(
            EncryptingSender(
                BasicMessageSender(),
            ),
        ),
    )

    sender.send("Kotlin Decorator Pattern")
}

fun main() {
    val sender: MessageSender = LoggingSender(
        CompressingSender(
            EncryptingSender(
                BasicMessageSender(),
            ),
        ),
    )

    sender.send("Kotlin Decorator Pattern")
}

클라이언트는 MessageSender만 바라봅니다. 로깅을 뺄지, 압축을 먼저 할지, 암호화를 뒤로 미룰지는 객체 조합으로 바꿀 수 있습니다.

바로 이 유연성이 Decorator의 핵심입니다.

이 예제에서 꼭 봐야 할 포인트

같은 인터페이스를 공유한다

래퍼와 실제 객체가 모두 같은 인터페이스를 구현합니다. 그래서 감싼 뒤에도 클라이언트 코드는 그대로 유지됩니다.

기능을 층처럼 쌓을 수 있다

로깅 하나만 붙여도 되고, 로깅 뒤에 압축을 붙여도 되고, 암호화를 가장 안쪽에 둘 수도 있습니다. 기능 조합이 클래스 이름이 아니라 객체 연결 순서로 표현됩니다.

순서도 설계의 일부다

압축 후 암호화와 암호화 후 압축은 결과가 다를 수 있습니다. Decorator는 단순히 기능을 많이 붙이는 패턴이 아니라, 어떤 순서로 감쌀지까지 설계에 포함되는 패턴입니다.

상속과 Decorator를 비교하면 무엇이 달라질까

상속으로 접근하면 보통 종류가 늘어납니다. Decorator로 접근하면 역할 조합이 늘어납니다.

상속: EmailSenderWithLogging 같은 새 하위 클래스를 만든다
Decorator: 기존 sender를 LoggingSender로 감싼다

상속은 구조가 빨리 고정됩니다. 반면 Decorator는 필요한 기능을 런타임에 조립하기 쉽습니다.

또 하나 중요한 차이는 변경 범위입니다. 로깅 정책만 바꾸고 싶다면 LoggingSender만 손보면 됩니다. 기본 발송기나 압축 래퍼까지 같이 흔들 필요가 없습니다.

상속이 종류를 늘리는 방식이라면, Decorator는 역할을 겹쳐 붙이는 방식에 가깝습니다.

Kotlin delegation은 어디서 도움이 될까

Kotlin 공식 문서가 설명하듯 delegation은 구현 상속의 대안으로 쓸 수 있고, by 문법으로 전달 코드를 줄여줍니다.

Decorator에서도 이 감각은 유용합니다. 래퍼가 원본 객체의 동작을 대부분 전달하면서 일부만 덧붙일 때, delegation은 보일러플레이트를 줄이는 데 도움이 됩니다.

interface Reader {
    fun read(): String
}

class FileReader : Reader {
    override fun read(): String = "raw data"
}

class LoggingReader(
    private val inner: Reader,
) : Reader by inner {
    override fun read(): String {
        println("[log] read start")
        return inner.read().also { println("[log] read end") }
    }
}

interface Reader {
    fun read(): String
}

class FileReader : Reader {
    override fun read(): String = "raw data"
}

class LoggingReader(
    private val inner: Reader,
) : Reader by inner {
    override fun read(): String {
        println("[log] read start")
        return inner.read().also { println("[log] read end") }
    }
}