Шаблон «Декоратор»

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по R на Coddy. Урок 46 из 57.

Декоратор оборачивает что-либо и добавляет поведение, сохраняя тот же интерфейс. Для функции декоратор принимает функцию и возвращает новую функцию, которая выполняет дополнительную работу до и после вызова:

with_logging <- function(f, name) {
  function(x) {
    cat("calling", name, "with", x, "\n")
    f(x)
  }
}
double <- function(x) x * 2
logged <- with_logging(double, "double")
print(logged(21))

Вывод:

calling double with 21 
[1] 42

Декоратор может запоминать результаты. with_cache() сохраняет каждый ответ в окружении и вызывает обёрнутую функцию только для новых аргументов:

with_cache <- function(f) {
  cache <- new.env()
  function(x) {
    key <- as.character(x)
    if (!exists(key, envir = cache, inherits = FALSE)) assign(key, f(x), envir = cache)
    get(key, envir = cache)
  }
}
work <- 0
slow_square <- function(x) {
  work <<- work + 1
  x^2
}
fast <- with_cache(slow_square)
for (x in c(3, 4, 3, 3, 4)) fast(x)
cat("results computed:", work)

Вывод:

results computed: 2

Объекты тоже можно декорировать. Каждый декоратор — это объект, который хранит обёрнутый им объект в поле и отвечает на те же обобщённые функции, добавляя свою часть и запрашивая остальное у внутреннего объекта:

cost <- function(d) UseMethod("cost")
describe <- function(d) UseMethod("describe")
cost.coffee <- function(d) 2
describe.coffee <- function(d) "coffee"
with_milk <- function(inner) structure(list(inner = inner), class = "milk")
cost.milk <- function(d) cost(d$inner) + 0.5
describe.milk <- function(d) paste(describe(d$inner), "+ milk")
cup <- with_milk(with_milk(structure(list(), class = "coffee")))
cat(describe(cup), "=", cost(cup))

Вывод:

coffee + milk + milk = 3

Декораторы объединяются в стек, и их порядок имеет значение: самый внешний выполняется первым при входе и последним при выходе:

exclaim <- function(f) function(s) paste0(f(s), "!")
twice <- function(f) function(s) paste(f(s), f(s))
greet <- function(name) paste("hi", name)
a <- twice(exclaim(greet))
b <- exclaim(twice(greet))
cat(a("ada"), "/", b("ada"))

Вывод:

hi ada! hi ada! / hi ada hi ada!

Задание

Легко

Напитки украшаются дополнениями. Drink.R содержит обобщённые функции cost() и describe(), а также базовый напиток new_coffee(), который стоит 2 и описывает себя как coffee. В Extras.R напишите три декоратора, каждый из которых представляет собой объект, содержащий оборачиваемый им напиток в поле inner:

add_milk(d): класс milk, добавляет 0.50 и + milk;
add_sugar(d): класс sugar, добавляет 0.20 и + sugar;
add_syrup(d, flavour): класс syrup с полем flavour, добавляет 0.80 и + vanilla syrup.

Напишите их методы cost() и describe(), сначала обращаясь к внутреннему напитку. Предоставленный код считывает строки, такие как milk,syrup vanilla,sugar (пустая строка означает обычный кофе), и выводит coffee + milk + vanilla syrup + sugar: 3.50.

Ваш код должен находиться в Drink.R и Extras.R. В main.R содержится предоставленный код ввода/вывода, и его нельзя редактировать.

Попробуйте сами

source("Drink.R")
source("Extras.R")

# Предоставленный код ввода/вывода: оставьте его как есть
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
for (line in input) {
  d <- new_coffee()
  if (nchar(line) > 0) for (extra in strsplit(line, ",")[[1]]) {
    p <- strsplit(extra, " ")[[1]]
    d <- switch(p[1], milk = add_milk(d), sugar = add_sugar(d), syrup = add_syrup(d, p[2]))
  }
  cat(sprintf("%s: %.2f", describe(d), cost(d)), "\n", sep = "")
}