Giới thiệu

Trong lập trình hướng đối tượng, mô hình thiết kế Decorator cho phép thêm hành vi vào một đối tượng cá nhân một cách động mà không ảnh hưởng đến hành vi của các đối tượng khác cùng loại. Mô hình này cực kỳ hữu ích trong việc mở rộng chức năng của các đối tượng mà không cần phải tạo ra các lớp con mới.

Vấn Đề Mà Mô Hình Giải Quyết

Trách nhiệm có thể được thêm vào hoặc loại bỏ khỏi một đối tượng một cách động tại thời điểm chạy.
Cung cấp một lựa chọn linh hoạt thay thế cho việc kế thừa để mở rộng chức năng.

Khi sử dụng kế thừa, các lớp con khác nhau mở rộng một lớp theo nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, một phần mở rộng bị ràng buộc với lớp tại thời điểm biên dịch và không thể thay đổi tại thời điểm chạy. Mô hình Decorator cho phép mở rộng (trang trí) chức năng của một đối tượng nhất định một cách tĩnh, hoặc trong một số trường hợp là tại thời điểm chạy, một cách độc lập với các thể hiện khác của cùng một lớp.

Cách Hoạt Động Của Mô Hình Decorator

Mô hình này được thiết kế để nhiều Decorator có thể xếp chồng lên nhau, mỗi lần thêm một chức năng mới cho các phương thức đã bị ghi đè. Điều này được thực hiện bằng cách thiết kế một lớp Decorator mới bao bọc lớp gốc. Dưới đây là các bước để thực hiện điều này:

Tạo lớp Component gốc: Tạo lớp cơ sở cho tất cả các giáo viên.
Tạo lớp Decorator: Lớp này sẽ bao bọc lớp Component và thêm chức năng mới.
Tạo lớp ConcreteDecorator: Các lớp này sẽ mở rộng lớp Decorator và ghi đè các phương thức cần thiết.

Ví Dụ Cụ Thể

Dưới đây là mã nguồn mô hình thiết kế Decorator trong Python:

python Copy

from abc import ABC, abstractmethod

class Teacher(ABC):
    @abstractmethod
    def calculate_salary(self):
        pass

    @abstractmethod
    def do_work(self):
        pass

class BasicTeacher(Teacher):
    def __init__(self, base_salary: int):
        self.base_salary = base_salary

    def calculate_salary(self):
        return self.base_salary

    def do_work(self):
        print("Tôi là một giáo viên cơ bản. Tôi làm công việc giảng dạy chung.")

## Lớp Decorator
class SpecialistTeacher(Teacher):
    def __init__(self, teacher: Teacher):
        self.teacher = teacher

    def calculate_salary(self):
        return self.teacher.calculate_salary()

    def do_work(self):
        self.teacher.do_work()

class SpecialistPhysicsTeacher(SpecialistTeacher):
    def __init__(self, teacher: Teacher):
        super().__init__(teacher)

    def calculate_salary(self):
        return super().calculate_salary() + 8000

    def do_work(self):
        super().do_work()
        print("Tôi là một giáo viên chuyên về Vật Lý. Tôi dạy Vật Lý.")

class SpecialistMathsTeacher(SpecialistTeacher):
    def __init__(self, teacher: Teacher):
        super().__init__(teacher)

    def calculate_salary(self):
        return super().calculate_salary() + 10000

    def do_work(self):
        super().do_work()
        print("Tôi là một giáo viên chuyên về Toán. Tôi dạy Toán.")

class SpecialistChemistryTeacher(SpecialistTeacher):
    def __init__(self, teacher: Teacher):
        super().__init__(teacher)

    def calculate_salary(self):
        return super().calculate_salary() + 7000

    def do_work(self):
        super().do_work()
        print("Tôi là một giáo viên chuyên về Hóa Học. Tôi dạy Hóa Học.")

if __name__ == '__main__':
    # Tạo một giáo viên vật lý với mức lương cơ bản là 10000
    specialist_phy_teacher = SpecialistPhysicsTeacher(BasicTeacher(10000))
    specialist_phy_teacher.do_work()
    print(f"Mức lương của tôi là {specialist_phy_teacher.calculate_salary()}")

    # Tạo một giáo viên chuyên về cả Vật Lý và Toán
    specialist_phy_maths_teacher = SpecialistMathsTeacher(SpecialistPhysicsTeacher(BasicTeacher(10000)))
    specialist_phy_maths_teacher.do_work()
    print(f"Mức lương của tôi là {specialist_phy_maths_teacher.calculate_salary()}")

Chạy Chương Trình

Khi chúng ta chạy chương trình trên, đầu ra sẽ như sau:

Copy

Tôi là một giáo viên chuyên về Vật Lý. Tôi dạy Vật Lý.
Mức lương của tôi là 18000
Tôi là một giáo viên chuyên về Vật Lý. Tôi dạy Vật Lý.
Tôi là một giáo viên chuyên về Toán. Tôi dạy Toán.
Mức lương của tôi là 28000

Thực Hành Tốt Nhất

Tránh sử dụng quá nhiều Decorator: Việc sử dụng quá nhiều Decorator có thể làm cho mã trở nên khó hiểu và khó bảo trì.
Giữ cho các Decorator độc lập: Các Decorator nên hoạt động độc lập để dễ dàng thay đổi hoặc thay thế.

Những Lỗi Thường Gặp

Không ghi đè đúng phương thức: Đảm bảo rằng các phương thức trong lớp ConcreteDecorator được ghi đè chính xác.
Không xử lý đúng các tham số: Đảm bảo rằng tất cả các tham số cần thiết đều được truyền qua constructor.

Mẹo Tối Ưu Hiệu Suất

Sử dụng các Decorator một cách có chọn lọc: Chỉ sử dụng Decorator khi thật sự cần mở rộng chức năng mà không làm phức tạp mã nguồn.
Kiểm tra hiệu suất: Đánh giá hiệu suất của các Decorator để đảm bảo không gây ảnh hưởng tiêu cực đến ứng dụng.

Kết Luận

Mô hình thiết kế Decorator là một công cụ mạnh mẽ trong lập trình hướng đối tượng, cho phép bạn mở rộng chức năng của các đối tượng một cách linh hoạt và hiệu quả. Hãy thử áp dụng mô hình này trong các dự án của bạn và cảm nhận sự khác biệt!

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)

Mô hình Decorator có thể sử dụng ở đâu?
- Mô hình này rất hữu ích trong các tình huống cần mở rộng chức năng mà không thay đổi mã nguồn gốc.
Tôi có thể kết hợp nhiều Decorator không?
- Có, bạn có thể xếp chồng nhiều Decorator để tạo ra các chức năng phức tạp hơn.

Mô Hình Thiết Kế Decorator Trong Python