デコレータパターンの概要

デコレータパターンは構造的デザインパターンの一種で、既存のオブジェクト機能を変更せずに拡張する手法です。ラップされたオブジェクトは元のオブジェクトと同一インターフェースを維持しつつ、追加機能を提供します。

主要構成要素

• 抽象コンポーネント（Component）: 基本機能を定義するインターフェース
• 具象コンポーネント（ConcreteComponent）: 基本機能の実装クラス
• 抽象デコレータ（Decorator）: 追加機能の基本構造
• 具象デコレータ（ConcreteDecorator）: 実際の機能拡張を実装

利点と欠点

利点

• 継承よりも柔軟な機能拡張が可能
• コンポーネントとデコレータの結合度が低い
• 開放/閉鎖原則を完全に遵守

欠点

• デコレーション階層が深くなると理解が困難

実装例

基本インターフェースの定義:

public interface MusicalDevice {
    void execute();
}

具象コンポーネントの実装:

public class Keyboard implements MusicalDevice {
    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("キーボード演奏");
    }
}

public class StringInstrument implements MusicalDevice {
    @Override
    public void execute() {
        System.out.println("弦楽器演奏");
    }
}

抽象デコレータの実装:

public abstract class DeviceEnhancer implements MusicalDevice {
    protected MusicalDevice baseDevice;
    
    public DeviceEnhancer(MusicalDevice baseDevice) {
        this.baseDevice = baseDevice;
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        baseDevice.execute();
    }
}

具象デコレータの実装:

public class CookingEnhancer extends DeviceEnhancer {
    public CookingEnhancer(MusicalDevice baseDevice) {
        super(baseDevice);
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        super.execute();
        cook();
    }
    
    private void cook() {
        System.out.println("調理機能実行");
    }
}

使用例:

public class DecoratorExample {
    public static void main(String[] args) {
        MusicalDevice device = new Keyboard();
        device.execute();
        
        MusicalDevice enhancedDevice = new CookingEnhancer(new StringInstrument());
        enhancedDevice.execute();
    }
}

実行結果:

キーボード演奏
弦楽器演奏
調理機能実行

実践応用例

Java I/Oライブラリにおける典型的なデコレータパターンの使用例:

DataInputStream dataInput = new DataInputStream(
    new BufferedInputStream(
        new FileInputStream("data.bin")
    )
);