Observer pattern

정의

한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체들이 자동으로 갱신되는 방식으로 객체들 간에 one-to-many 의존성을 정의한다. 객체의 상태 변화를 관찰하는 Observer들을 객체에 등록하여 상태 변화가 있을 경우 객체가 메소드를 통해 Observer들에게 알리는 Design pattern이다. 주로 분산 이벤트 핸들링을 구현하는데 사용하거나, 하나의 객체에 여러 개가 의존할 경우 사용하는 것이 대부분이다.

l  자바에는 java.util.Observable이라는 API가 있다. 하지만 interface가 아니라 class이기에 이미 다른 super class를 extends하고 있는 class에서는 사용할 수 없다는 점과, 직접 구현이 불가능하다는 단점이 존재한다. 그리고, 핵심 method(‘setChange()’)는 protected로 선언이 되어있기때문에 해당 method를 외부에서 사용하는 것이 불가능하다 라는 단점이 있다.

조건

Loose-Coupling : 필요한 이유는 객체 간의 결합도가 높아질수록 유지보수는 힘들기 때문이다.  Loose-Coupling의 특징으로는 주체가 observer에 대해서 observer interface를 implement하고 있다는 점을 제외하고는 알 수 있는 정보가 없다. Loose-Coupling의 장점은 Observer를 언제든지 추가할 수 있고, 새로운 Observer라 해도 주체를 변경할 필요가 없으며 주체와 observer를 독립적으로 사용할 수 있다. 또한 Observer가 바뀌어도 서로 영향을 미치지 않는다는 것이다.

구성

 2개의 역할을 하는 interface(subject, observer)를 생성한다. subject라는 interface는 observer들을 관리하는 method들을 가진다. 이 method들은 observer를 add, delete, notifyObserver 이렇게 3가지 역할을 한다. Observer interface는 정보를 업데이트 해주는 update method를 가진다. Subject를 implment한 class는 정보를 제공하는 subject가 되며 observer 객체들을 가진다. 그리고 observer interface를 implement한 class는 notifyObserver method를 호출하면서 알려줄 때마다 update method가 호출된다.

정리

1.    Observer pattern은 한 object의 state가 바뀌면 해당 object에 의존하는 다른 object들에게 신호를 보내고 자동으로 정보가 갱신되는 1:N의 관계를 가진다.

2.    연결은 interface를 이용하여 loose-coupling을 유지한다.

3.    Observer pattern은 push 방식(주체 object에서 observer로 데이터를 보내는 방식)과 pull 방식(observer에서 주체 object의 데이터를 가져가는 방식)으로 언제든지 구현할 수 있다.

4.    JAVA에서는 Observable class와 Observer interface를 제공한다.

구현 (팬관리)

Strategy Pattern

정의

어떤 동작을 하는 알고리즘을 정의하고 각각을 Encapsulation하고 Delegate를 통해서 어떤 행동을 할지 결정하는 패턴이다. Strategy pattern을 이용하면 알고리즘을 사용하는 client는 독립적으로 알고리즘을 변경할 수 있다. 상속보다는 구성을 이용한다. 즉 ‘A는 B다’ 보다는 ‘A에 B가 있다’라는 패턴이다. 정리하자면, 하나의 결과를 만드는 목적은 동일하나, 그 목적을 달성할 수 있는 방법이 여러가지 존재할 경우 기본이 되는 template method와 함께 많이 사용되는 패턴이다.

사용하기 좋은 경우

1.    행동만 조금씩 다를 뿐 관련된 class가 많을 때

2.    알고리즘의 변형이 필요할 때

3.    User가 몰라야 하는 data를 사용하는 알고리즘이 있을 때

4.    하나의 class가 많은 행동을 정의하고, 이런 행동들이 그 class의 연산 안에서 복잡한 조건문의 형태일 때

구성

1.    여러 개의 sort algorithm을 정의하고 필요에 따라 선택적으로 적용한다.

2.    App에서 달라지는 부분을 찾아내어, 그렇지 않은 부분으로부터 분리한다.

3.    구현이 아닌 interface에 맞춘다.

4.    inheritance보단 composition을 활용한다.

장점

1.    알고리즘을 Encapsulation 시켰기 때문에 확장성이 좋다.

2.    프로그램이 실행 중에 알고리즘을 setting할 수 있다.

3.    로직을 독립적으로 관리하기 쉽다는 장점이 있다.

4.    코드의 중복을 줄일 수 있다.

단점

Strategy Object와 Context Object 사이 의사소통에 overhead가 있다.

    UML

Design Pattern

정의 

방식을 통해 SW 설계에서 얻은 세세한 경험들을 기록해 놓도록 하는 것으로 특정한 상황에서 구조적인 문제에 대한 해법이라 할 수 있다. 그 중에서도 anti-pattern이라는 것이 있는데, 이는 실제로 많이 쓰는 pattern이지만, 비효율적이고, 비생산적인 pattern을 뜻한다. 일반적으로 하나의 패턴에는 다음 4가지 요소가 들어가 있다.

1.    Pattern name은 한두 단어로 설계 문제와 해법을 서술한다.

A.     패턴의 이름을 정의해 두면 문서에서 이 이름을 사용하여 설계의 의도를 표현하기가 편리하다. 또한, 설계에 대한 생각이 쉽고, 개발자들 간의 communication이 원활해 진다.

2.    문제는 언제 패턴을 사용하는가를 서술하며 해결할 문제와 그 background를 설명한다

A.     ‘어떤 알고리즘을 이용하여 객체를 생성할까’와 같은 설계의 세세한 문제를 설명할 수 있다.

3.    Solution은 설계를 구성하는 요소와 그 요소들 사이의 관계들의 책임, 협력 관계를 서술한다.

A.     어떤 구체적인 설계와 구현을 설명하는 것은 아니다. 그 이유는 pattern은 다양한 경우에 적용할 수 있는 template이기 때문이다. Design pattern은 구체적인 부분이 아닌 추상적인 설명을 주고 해결하기 위한 클래스와 객체들의 열거 방법을 제시한다.

4.    결과는 design pattern을 통해 얻을 수 있는 결과와 장점, 그리고 단점을 서술한다.

A.     설계를 결정할 때에는 설계의 결과를 고려하여야 한다. 여기서 결과는 시공간의 효율을 중요한 요소로 볼 것인지에 따라서 다른 설계 방법을 택해야 한다. Reuse는 OOP설계의 주요소이기 때문에 pattern의 결과는 system의 유연성, 이식성, 확장성 등에 큰 영향을 끼친다.

디자인 패턴이 필요한 이유

1.    코드가 명확하고 가독성이 좋아진다.

2.    모듈(class, function, etc.)은 한가지 기능만 하도록 세분화 된다.

3.    재사용성이 높아진다.

4.    유지보수가 쉬워진다.

5.    리소스의 낭비가 적어진다.