자바 디자인 패턴으로 관찰자 패턴 구현하기: 이벤트 기반 시스템 구축

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자바 디자인 패턴으로 관찰자 패턴 구현하기: 이벤트 기반 시스템 구축

Observer Pattern Image

자바 언어는 객체 지향 언어로서 다양한 디자인 패턴을 지원합니다. 디자인 패턴은 소프트웨어 개발에서 자주 사용되는 일종의 설계 패턴으로, 공통된 문제를 해결하기 위해 사용됩니다. 이번 글에서는 자바 디자인 패턴 중에서도 관찰자 패턴(observer pattern)을 소개하고, 이벤트 기반 시스템에서 구현하는 방법을 알아보겠습니다.

자바 디자인 패턴 소개

디자인 패턴은 일반적인 소프트웨어 개발 문제를 해결하기 위한 솔루션을 제공하는 템플릿입니다. 디자인 패턴은 객체 지향 프로그래밍에서 자주 사용되며, 코드의 재사용성과 유지 보수성을 높이는 데 도움이 됩니다.

자바 언어는 GoF(Gang of Four)에서 제안한 23가지의 디자인 패턴을 지원하며, 이 중에서도 관찰자 패턴은 자바에서 가장 많이 사용되는 디자인 패턴 중 하나입니다.

관찰자 패턴 개요

관찰자 패턴은 객체 간의 의존성을 줄이기 위해 사용됩니다. 이 패턴은 객체의 상태 변화에 대한 알림을 받는 객체와 그 정보를 제공하는 객체로 구성됩니다. 정보를 제공하는 객체를 주제(subject)라고 하고, 정보를 받는 객체를 관찰자(observer)라고 합니다.

주제 객체에서 상태가 변경되면 관찰자 객체들에게 알림이 전달됩니다. 이때 주제 객체는 관찰자 객체들의 목록을 유지하며, 목록에 등록된 모든 관찰자 객체들에게 알림을 전달합니다. 따라서 주제 객체는 각 관찰자 객체의 존재를 알 필요가 없으며, 관찰자 객체들은 주제 객체의 존재를 알 필요가 없습니다.

Observer Pattern Diagram

이벤트 기반 시스템 구축

이벤트 기반 시스템은 비동기적으로 동작하는 시스템입니다. 이 시스템은 이벤트와 이벤트 핸들러로 구성됩니다. 이벤트는 시스템에서 발생하는 상태 변화를 나타내며, 이벤트 핸들러는 이벤트를 처리하는 로직을 구현합니다.

이벤트 기반 시스템에서는 이벤트가 발생하면 이벤트 핸들러에게 알리는 방식으로 동작합니다. 이때 이벤트 핸들러는 이벤트를 처리하는 데 필요한 로직을 수행하고, 다른 이벤트를 발생시킬 수도 있습니다.

이벤트 기반 시스템은 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.

  • 비동기적으로 동작하므로 처리 속도가 빠릅니다.
  • 이벤트와 이벤트 핸들러로 구성되어 있으므로, 시스템의 유연성이 높습니다.
  • 이벤트 핸들러는 이벤트를 처리하는 데 필요한 로직만 구현하면 되므로, 코드의 중복을 줄일 수 있습니다.

자바 디자인 패턴으로 관찰자 패턴 구현하기

이벤트 기반 시스템에서는 관찰자 패턴을 사용하여 이벤트 처리를 구현할 수 있습니다. 이때 관찰자 패턴을 자바 디자인 패턴으로 구현하면, 코드의 재사용성과 유지 보수성을 높일 수 있습니다.

자바에서 관찰자 패턴을 구현하는 방법은 다음과 같습니다.

  1. 주제(subject) 인터페이스 정의하기

주제 객체는 관찰자 객체들의 목록을 유지하며, 상태가 변경될 때마다 등록된 모든 관찰자 객체들에게 알림을 전달합니다. 따라서 주제 객체는 관찰자 객체들을 등록하고 삭제하는 메서드가 필요합니다.

public interface Subject {
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
}
  1. 주제(subject) 클래스 구현하기

주제 객체는 상태가 변경될 때마다 등록된 모든 관찰자 객체들에게 알림을 전달합니다. 따라서 주제 객체는 상태를 저장하고 변경하는 필드와, 관찰자 객체들의 목록을 유지하는 필드가 필요합니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class WeatherData implements Subject {
    private List observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList();
    }

    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }

    public void removeObserver(Observer o) {
        observers.remove(o);
    }

    public void notifyObservers() {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(temperature, humidity, pressure);
        }
    }

    public void measurementsChanged() {
        notifyObservers();
    }

    public void setMeasurements(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }

    // other WeatherData methods here
}
  1. 관찰자(observer) 인터페이스 정의하기

관찰자 객체는 주제 객체의 상태 변화에 대한 알림을 받으며, 이를 처리하는 메서드를 구현합니다.

public interface Observer {
    public void update(float temperature, float humidity, float pressure);
}
  1. 관찰자(observer) 클래스 구현하기

관찰자 객체는 주제 객체의 상태 변화에 대한 알림을 받으며, 이를 처리하는 메서드를 구현합니다.

public class CurrentConditionsDisplay implements Observer {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private Subject weatherData;

    public CurrentConditionsDisplay(Subject weatherData) {
        this.weatherData = weatherData;
        weatherData.registerObserver(this);
    }

    public void update(float temperature, float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        display();
    }

    public void display() {
        System.out.println("Current conditions: " + temperature 
            + "F degrees and " + humidity + "% humidity");
    }

    // other CurrentConditionsDisplay methods here
}
  1. 클라이언트(client) 클래스 구현하기

클라이언트 객체는 주제 객체와 관찰자 객체를 생성하고, 주제 객체의 상태를 변경합니다.

public class WeatherStation {
    public static void main(String[] args) {
        WeatherData weatherData = new WeatherData();

        CurrentConditionsDisplay currentDisplay = new CurrentConditionsDisplay(weatherData);

        weatherData.setMeasurements(80, 65, 30.4f);
        weatherData.setMeasurements(82, 70, 29.2f);
        weatherData.setMeasurements(78, 90, 29.2f);

        // other WeatherStation methods here
    }
}

위 코드에서는 WeatherData 클래스가 주제 객체이고, CurrentConditionsDisplay 클래스가 관찰자 객체입니다. WeatherStation 클래스는 클라이언트 객체로, 주제 객체와 관찰자 객체를 생성하고, 주제 객체의 상태를 변경합니다.

결론

이번 글에서는 자바 디자인 패턴 중에서도 관찰자 패턴을 소개하고, 이벤트 기반 시스템에서 구현하는 방법을 알아보았습니다. 관찰자 패턴은 객체 간의 의존성을 줄이고, 코드의 재사용성과 유지 보수성을 높이는 데 도움이 됩니다. 이벤트 기반 시스템에서는 관찰자 패턴을 사용하여 이벤트 처리를 구현할 수 있으며, 자바 디자인 패턴을 활용하여 코드의 재사용성과 유지 보수성을 높일 수 있습니다.

Tags: java., methods, pattern, public, system, 디자인패턴, 백엔드, 자바