8. 커맨드 패턴

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1. 만능 버튼 만들기

버튼을 눌렀을 때 램프의 불이 켜지는 프로그램을 개발한다고 가정하자.

이를 위해서는 버튼 클릭을 인식하는 Button 클래스, 불을 켜는 Lamp 클래스가 필요하다.

또한 버튼이 눌렸을 때 램프를 켜기 위하여 Button 클래스는 Lamp 객체를 참조해야 한다.

이 두 클래스의 관계를 클래스 다이어그램으로 표현하면 다음과 같다.

이를 코드로 작성하면 다음과 같다.

package P8;

public class Button {
    private Lamp lamp;

    
    public Button(Lamp lamp) {
        this.lamp = lamp;
    }

    public void pressed() {
        lamp.turnOn();
    }
}

package P8;

public class Lamp {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Lamp On");
    }
}

Button 클래스 생성자를 이용해 불을 켤 lamp 객체를 전달하고 있다.

Button 클래스의 pressed 메서드가 호출되면 생성자를 통해 전달받은 Lamp 객체의 turnOn 메서드를 호출하여 불을 켠다.

 

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2. 문제점

만약 누군가가 버튼을 눌렀을 때, 램프가 켜지는 대신 다른 기능이 실행되도록 만들고자 한다면 어떻게 해야 할까?

버튼을 누르는 동작에 따라 다른 기능을 실행하게 만들려면 어떻게 해야 할까?

 

2.1) 버튼을 눌렀을 때 다른 기능을 실행하는 경우

램프를 켜는 대신 알람을 시작하게 만들고자 한다면 Button 클래스의 pressed 메서드를 수정해야 한다.

아래 코드 8-2는 버튼을 눌렀을 때 알람이 동작하는 프로그램 코드이다.

package P8;

public class Button {
    private Alam alam;

    
    public Button(Alam alam) {
        this.alam = alam;
    }

    public void pressed() {
        alam.start();
    }
}

package P8;

public class Alam {
    public void start() {
        System.out.println("Alaming...");
    }
}

이제 버튼을 누르면 알람이 실행된다.

하지만 이는 기존 Button 클래스의 코드를 수정하는 방법이기 때문에 OCP에 위배된다.

즉, 버튼을 눌렀을 때 지정된 특정 기능만 고정적으로 수행하도록 만든 뒤, 처음 디자인은 다른 기능을 추가할 대 pressed 메서드 전체를 변경해야 한다는 것이다.

 

2.2) 버튼을 누르는 동작에 따라 다른 기능을 실행하는 경우

버튼을 누르는 동작에 따라 다른 기능이 실행되려면 기능 실행 시점에 필요한 프로그램 혹은 메서드를 선택할 수 있어야 한다.

예를 들어 버튼을 처음 눌렀을 때는 램프를 켜고, 두 번 눌렀을 때는 알람이 동작하게 할 경우, Button 클래스는 2가지 기능 모두를 구현할 수 있어야 한다.

package P8;


enum Mode {
    Lamp,
    Alam
};

public class Button {
    private Lamp lamp;
    private Alam alam;
    private Mode mode;

    
    public Button(Alam alam, Lamp lamp) {
        this.alam = alam;
        this.lamp = lamp;
    }

    public void setMode(Mode mode) {
        this.mode = mode;
    }

    public void pressed() {
        switch (this.mode) {
            case Lamp :
                this.lamp.turnOn();
                break;
            case Alam :
                this.alam.start();
                break;
        }
    }
}

package P8;

public class Lamp {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Lamp On");
    }
}

package P8;

public class Alam {
    public void start() {
        System.out.println("Alaming...");
    }
}

이 경우에도 버튼을 눌렀을 때 기능 변경을 위해 다시 Button 클래스 코드를 수정했다.

이러한 수정은 필요한 신규 기능이 추가될 때마다 이루어질 것이다.

즉, Button 클래스에 새로 기능을 추가할 때마다 코드 수정이 필요하다면 Button 클래스는 재사용이 어려워진다.

 

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3. 해결책

새로운 기능을 추가하거나 변경하더라도, Button 클래스를 그대로 사용할 수 있도록 만드는 것이 목적이다.

이를 위해서는 Button 클래스의 pressed 메서드에서 구체적인 기능을 직접 구현하지 않아야 한다.

즉, 버튼을 눌렀을 때 실행될 기능을 Button 클래스 외부에서 제공받아 캡슐화해 pressed 메서드에서 호출하는 방법을 사용하면 된다.

예를 들어, 램프를 켜는 경우에는 this.lamp.turnOn() 메서드를 호출하고, 알람이 동작하는 경우에는 this.alam.start() 메서드를 호출하도록 pressed 메서드를 수정해야 한다.

아래 그림 8-2는 램프 켜기, 알람 동작 등 여러 기능을 수행할 수 있는 Button 클래스이다.

위 그림을 보면 Button 클래스가 Lamp 클래스의 turnOn() 메서드, Alam 클래스의 start() 메서드를 직접 실행하지 않는다.

대신 미리 정의되어 있는 execute() 메서드를 실행하고 있다.

LampOnCommand 클래스에서는 excute() 메서드를 구현해 램프를 켜도록 한다.

AlarmStartCommand 클래스에서도 excute() 메서드를 구현해 알람을 켜도록 한다.

package P8;

public interface Command {
    public abstract void execute();
}

package P8;

public class LampOnCommand implements Command {
    private Lamp lamp;


    public LampOnCommand(Lamp lamp) {
        this.lamp = lamp;
    }

    public void execute() {
        this.lamp.turnOn();
    }
}

package P8;

public class AlarmOnCommand implements Command {
    private Alam alam;


    public AlarmOnCommand(Alam alam) {
        this.alam = alam;
    }

    public void execute() {
        this.alam.start();
    }
}

package P8;

public class Lamp {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Lamp On");
    }
}

package P8;

public class Alam {
    public void start() {
        System.out.println("Alaming...");
    }
}

package P8;


enum Mode {
    Lamp,
    Alam
};

public class Button {
    private Command command;
    
    
    public Button(Command command) {
        setCommand(command);
    } 
    
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void pressed() {
        this.command.execute();
    }
}

이제 Command 인터페이스를 구현한 클래스에서 버튼을 눌렀을 때 일어날 동작들을 결정할 수 있게 되었다.

이렇게 설계하면 버튼을 눌러 램프를 끄는 기능 또한 Button 클래스를 건드리지 않고 구현할 수 있다.

 

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4. 커맨드 패턴

커맨드 패턴은 이벤트가 발생했을 때, 실행될 기능이 다양하면서도 변경이 필요한 경우, 이벤트를 발생하는 클래스를 변경하지 않고 재사용하기 쉽도록 만들어주는 패턴이다.

'FileOpen'이라는 메뉴 항목이 선택될 때와 'FileClose' 메뉴 항목이 선택될 때는 서로 실행되는 기능이 다를 것이다.

이 두 가지 기능을 MenuItem 클래스 안에서 구현한다면 'FileOpen'을 위한 MenuItem, 'FileClose'를 위한 MenuItem이 각각 필요하다.

이 경우 커맨드 패턴을 사용하면 MenuItem 클래스 재활용이 가능해진다.

각각의 기능을 담당하는 클래스가 Command 인터페이스를 구현하도록 만든다.

그리고 MenuItem 클래스가 Command 인터페이스를 사용하도록 설계한다.

이제 MenuItem 클래스는 FileOpen 메뉴 항목, FileClose 메뉴 항목에서 재사용이 가능해진다.

커맨드 패턴은 실행될 기능을 캡슐화함으로써, 기능의 실행을 요구하는 호출자 클래스와 실제 기능을 실행하는 수신자 클래스 사이의 의존성을 제거한다.

따라서 실행될 기능의 변경에도 호출자 클래스 수정 없이 그대로 사용할 수 있게 해 준다.

커맨드 패턴을 만능 버튼 예제에 적용하면 다음과 같다.

 

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수고하셨습니다!

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