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컴포짓 패턴 (Composite Pattern)디자인 패턴 2022. 7. 12. 23:05
컴포짓 패턴 (Composite Pattern)
그룹 전체와 개별 객체를 동일하게 처리할 수 있는 패턴.
- 클라이언트 입장에서는 ‘전체’나 ‘부분’이나 모두 동일한 컴포넌트로 인식할 수는 계층 구조 를 만든다. (Part-Whole Hierarchy)
- 객체들의 관계를 트리 구조로 표현하며 사용자가 단일 객체와 복합 객체를 모두 동일하게 다룰 수 있도록 구조화한 패턴이다.
- 즉, 클라이언트 입장에선 전체 부분인지, 전체의 맨 마지막 부분인지, 특정 부분인지 모르고 인터페이스를 통해 사용하게끔 한다.
왜 필요한가?
- 데이터를 다루다보면 계층형 트리 자료구조로 저장되고 이를 다루게되는 경우가 종종 생긴다.
- 이 때 composite 패턴을 사용하면 클라이언트 측에서 모든 데이터를 모르더라도 복잡한 트리구조를 쉽게 다룰 수 있다.
- 새로운 leaf 로써의 클래스를 추가하더라도 클라이언트는 상위 추상화된 인터페이스 만을 바라보기 때문에 OCP 를 준수할 수 있다.
컴포짓 패턴 (Composite Pattern) 적용 전
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Bag { private List<Item> items = new ArrayList<>(); public void add(Item item) { items.add(item); } public List<Item> getItems() { return items; } }
public class Item { private String name; private int price; public Item(String name, int price) { this.name = name; this.price = price; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getPrice() { return price; } public void setPrice(int price) { this.price = price; } }
public class Client { public static void main(String[] args) { Item doranBlade = new Item("도란검", 450); Item healPotion = new Item("체력 물약", 50); Bag bag = new Bag(); bag.add(doranBlade); bag.add(healPotion); Client client = new Client(); client.printPrice(doranBlade); client.printPrice(bag); } private void printPrice(Item item) { System.out.println(item.getPrice()); } private void printPrice(Bag bag) { int sum = bag.getItems().stream().mapToInt(Item::getPrice).sum(); System.out.println(sum); } }
위 코드에서 클라이언트 는 아래와 같은 정보를 알고 싶어한다.
1. 특정 Item 의 가격
2. Bag 속에 담겨진 Item 들의 총 가격
하지만, 위 클라이언트 코드를 통해 생각해 볼 점이 있다.
Item 의 가격과 Bag 속에 담겨진 Item 의 총 가격을 구하는 로직을 굳이 클라이언트가 알아야 하는가? (OCP 위배)
컴포짓 패턴 (Composite Pattern) 적용 후
컴포짓 패턴을 사용하여 위 문제를 해결해보자.
Component 를 만들고, Component 에는 공통적인 operation 이 들어가며 실제로 구체화 할 수 없는 인터페이스로 정의한다.
public interface ItemComponent { int getPrice(); }
Leaf 인 Item 을 implements 한다.
public class Item implements ItemComponent { private String name; private int price; public Item(String name, int price) { this.name = name; this.price = price; } @Override public int getPrice() { return this.price; } }
여기서 Bag 은 Composite 에 속하는데, 클라이언트는 전체 든, 개별 이든 동일하게 사용할 수 있어야 하므로 Component 를 implements 한다.
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Bag implements ItemComponent { // <Item> (leaf) 타입을 참조하면 안되고 Component 를 참조해야한다. private List<ItemComponent> components = new ArrayList<>(); public void add(ItemComponent component) { components.add(component); } public List<ItemComponent> getComponents() { return components; } // 가격을 구하는 로직이 Bag 에게 있게된다. 클라이언트는 이 로직을 몰라도 된다. @Override public int getPrice() { return components.stream().mapToInt(ItemComponent::getPrice).sum(); } }
클라이언트는 Component 를 사용하기 때문에 Item, Bag 상관 없이 getPrice 를 사용할 수 있게된다.
즉, 전체인지 개별인지 구분 없이 사용할 수 있게된 것이다.
장점과 단점
장점
- 복잡한 트리 구조를 편리하게 사용할 수 있다.
- 다형성과 재귀를 활용할 수 있다.
- 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 새로운 엘리먼트 타입을 추가할 수 있다. OCP. (코드로 알아보기에서 본 printPrice)
단점
- 계층형 구조에서 leaf 에 해당하는 객체와 node에 해당하는 객체들 모두를 동일한 인터페이스로 다루어야하는데, 이 인터페이스 설계가 어려울 수 있다. 이럴때는 디자인패턴에 억지로 끼워맞추려는것은 아닌지 다시 생각해볼필요가 있다.
참고
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