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CommandPattern.md

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커맨드 패턴 (Command Pattern)

1. 커맨드 패턴

  • 커맨드 패턴은 객체의 행위(메서드)를 클래스로 만들어서 캡슐화하는 패턴이다.
  • 실행할 기능을 캡슐화함으로써 주어진 여러 기능을 실행할 수 있는 클래스를 설계하는 패턴이다. 이를 통해 클래스의 재사용성을 높일 수 있다.
  • 서로 다른 사용자나 시간, 프로젝트에 따라 요청이 달라지는 경우에 유용하다. 이러한 요청을 객체로 만들면, 요청을 큐에 저장하거나 로그로 기록하고 재실행할 수 있다.
  • 행동 디자인 패턴에 속한다.

(1) 커맨드 패턴의 구조

  • Command 인터페이스 : execute() 메서드를 선언하여 Receiver 에서 수행할 연산을 구체화하는 방법을 정의한다.
  • ConcreteCommand 클래스 : Command 인터페이스를 구현하고, 이를 통해 Receiver 클래스의 함수를 호출한다. 이 함수 호출은 일반적으로 execute() 메서드에서 수행한다.
  • Receiver 클래스 : 요청을 수행하는 데 필요한 실제 작업을 구현한 클래스이다
  • Invoker 클래스 : 사용자의 요청을 Command 객체로 변환하며, 이 객체를 저장하고 실행하는 역할을 수행한다.

(2) 커맨드 패턴의 장단점

  • 장점
    • 요청 발신자와 수신자 사이의 결합도를 낮출 수 있다. 즉, 요청에 대해 발신자와 수신자 사이에 직접적인 연결이 없다.
    • 실행할 기능을 캡슐화함으로써 예제 코드에서 Button 클래스를 수정하지 않고 그대로 사용할 수 있다. 즉, SOLID 원칙의 OCP를 지킬 수 있다.
    • 요청을 쉽게 추가하거나 수정할 수 있다. 즉, 새로운 요청은 Command 인터페이스를 구현하는 새로운 클래스를 만드는 것으로 추가할 수 있다.
    • 요청을 저장하거나, 로그를 남기는 등의 작업을 쉽게 수행할 수 있다.
    • 실행 취소와 재실행 같은 기능을 제공하기가 수월하다.
  • 단점
    • 각각의 개별 요청에 대해 Command 를 만들어야 하기 때문에, 클래스가 많아질 수 있다.
    • 고수준의 코드 복잡성이 증가할 수 있다.

2. 예제 코드

(1) 커맨드 패턴을 적용하지 않은 코드

public class Alarm {
    public void start() {
        System.out.println("Alarm!!");
    }
}

public class Lamp {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Lamp is ON!");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("Lamp is OFF!");
    }
}
enum Mode { ALARM_START, LAMP_ON, LAMP_OFF };

public class Button {
    private Alarm alarm;
    private Lamp lamp;
    private Mode mode;

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

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

    public void press() {
        switch (mode) {
            case ALARM_START:
                alarm.start();
                break;
            case LAMP_ON:
                lamp.turnOn();
                break;
            case LAMP_OFF:
                lamp.turnOff();
                break;
        }
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Alarm alarm = new Alarm();
        Lamp lamp = new Lamp();

        Button button = new Button(alarm, lamp);
        button.setMode(Mode.LAMP_ON);
        button.press(); // Lamp is ON!

        button.setMode(Mode.LAMP_OFF);
        button.press(); // Lamp is OFF!

        button.setMode(Mode.ALARM_START);
        button.press(); // Alarm!!
    }
}
  • 이렇게 하면 필요한 기능을 새로 추가하거나 수정할 때마다 Button 클래스의 코드도 수정해야 하므로, 재사용이 어려워지고 SOLID 원칙의 OCP에 위배된다.

(2) 커맨드 패턴을 적용한 코드

  • Command 인터페이스

    // Command Interface
public interface Command {
    void execute();
}

  • ConcreteCommand 클래스 ( Command 인터페이스를 구현)

    // Concrete Commands
public class AlarmStartCommand implements Command {
    private Alarm alarm;

    public AlarmStartCommand(Alarm alarm) {
        this.alarm = alarm;
    }

    @Override
    public void execute() {
        alarm.start();
    }
}

public class LampOnCommand implements Command {
    private Lamp lamp;

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

    @Override
    public void execute() {
        lamp.turnOn();
    }
}

public class LampOffCommand implements Command {
    private Lamp lamp;

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

    @Override
    public void execute() {
        lamp.turnOff();
    }
}

  • Receiver 클래스

    // Receivers
public class Alarm {
    public void start() {
        System.out.println("Alarm!!");
    }
}

public class Lamp {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Lamp is ON!");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("Lamp is OFF!");
    }
}

  • Invoker 클래스

    // Invoker
public class Button {
    private Command command;

    public Button(Command command) {
        this.command = command;
    }

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

    public void press() {
        command.execute();
    }
}

  • Client 코드

    public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Alarm alarm = new Alarm();
        Lamp lamp = new Lamp();

        Command lampOnCommand = new LampOnCommand(lamp);
        Command lampOffCommand = new LampOffCommand(lamp);
        Command alarmStartCommand = new AlarmStartCommand(alarm);

        Button button = new Button(lampOnCommand);
        button.press(); // Lamp is ON!

        button.setCommand(lampOffCommand);
        button.press(); // Lamp is OFF!

        button.setCommand(alarmStartCommand);
        button.press(); // Alarm!!
    }
}

3. 내용 출처 및 참고