Декоратор — это структурный паттерн проектирования, который позволяет динамически добавлять новое поведение к объектам, оборачивая их в специальные объекты-декораторы.

Основные принципы:

Декораторы имеют тот же интерфейс, что и объект, который они декорируют.
Декоратор содержит ссылку на декорируемый объект.
Запросы к декоратору перенаправляются декорируемому объекту, при этом декоратор может выполнить дополнительные действия до или после вызова оригинального метода.

Преимущества:

Гибкость: можем комбинировать различные декораторы для получения нужного поведения.
Избегаем разрастания иерархии классов, как при наследовании.
Поведение добавляется во время выполнения.

Недостатки:

Усложнение структуры кода, когда используется много декораторов.
Может быть сложно удалить специфический декоратор из стека.

Пример (Java):

Допустим, у нас есть интерфейс Coffee и его реализация SimpleCoffee. Мы хотим добавить к кофе молоко и сахар. Вместо создания классов типа MilkCoffee, SugarCoffee, MilkSugarCoffee, мы используем декораторы.

// Интерфейс
interface Coffee {
    String getDescription();
    double getCost();
}

// Конкретный компонент (декорируемый объект)
class SimpleCoffee implements Coffee {
    @Override
    public String getDescription() {
        return "Простое кофе";
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return 1.0;
    }
}

// Базовый класс для декораторов
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
    protected Coffee decoratedCoffee;

    public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {
        this.decoratedCoffee = coffee;
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return decoratedCoffee.getDescription();
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return decoratedCoffee.getCost();
    }
}

// Конкретный декоратор: молоко
class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {
    public MilkDecorator(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return super.getDescription() + ", с молоком";
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return super.getCost() + 0.5;
    }
}

// Конкретный декоратор: сахар
class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {
    public SugarDecorator(Coffee coffee) {
        super(coffee);
    }

    @Override
    public String getDescription() {
        return super.getDescription() + ", с сахаром";
    }

    @Override
    public double getCost() {
        return super.getCost() + 0.2;
    }
}

// Использование
public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        Coffee myCoffee = new SimpleCoffee();
        System.out.println(myCoffee.getDescription() + " стоит " + myCoffee.getCost()); // Простое кофе стоит 1.0

        myCoffee = new MilkDecorator(myCoffee);
        System.out.println(myCoffee.getDescription() + " стоит " + myCoffee.getCost()); // Простое кофе, с молоком стоит 1.5

        myCoffee = new SugarDecorator(myCoffee);
        System.out.println(myCoffee.getDescription() + " стоит " + myCoffee.getCost()); // Простое кофе, с молоком, с сахаром стоит 1.7
    }
}

Сравнение с наследованием:

Особенность	Наследование	Декоратор
Добавление поведения	Статическое (на этапе компиляции)	Динамическое (во время выполнения)
Гибкость	Ограниченная (проблема разрастания иерархии)	Высокая (через комбинирование)
Повторное использование	Возможно через наследование	Легко (один декоратор для разных объектов)

Применяется, когда нужно добавить ответственность к объектам, не изменяя их код и не создавая множество подклассов. Хорошим примером в самой Java является чтение/запись данных с использованием декораторов на потоках ввода-вывода (например, BufferedReader, BufferedWriter оборачивают базовые потоки).

Что такое декоратор в программировании?