자바 디자인패턴 Composite pattern

Composite Pattern

컴포짓 패턴이란 클래스의 구조적 디자인 패턴으로 단일 객체와 복합 객체를 동일하게 컨트롤 할 수 있게끔 도와주는 패턴이다.

컴포짓 패턴은 아래와 같이 3가지 요소에 의해 이루어진다.

• Base Component
  • Base Component 는 Composite(구성자)을 위한 인터페이스로 구성된다.
  • 클라이언트 클래스에서는 base component의 인터페이스를 사용하여 작업하게 된다.
  • interface 또는 abstract class, 그리고 모든 클래스를 위한 약간의 공통 메소드 역시 포함
• leaf
  • base component를 구현하는 클래스 요소로 이 클래스들을 쌓아올려 하나의 구성물을 만들게 된다.
  • leaf 클래스에서는 base component 외에는 다른 컴포넌트를 섞지 않는다.
• composite
  • 다수의 leaf 클래스를 컨트롤 할 수 있는 클래스로 인터페이스는 base component부터 얻어 공통된 인터페이스로 작업할 수 있는 클래스이다.

• 예제

  간단하게 삼각형, 원, 선의 객체를 생성하고 이 모든 객체를 빨강색으로 칠하는 작업을 composite 패턴을 이용해 구현해보자.

  base component

  뼈대가 되는 클래스로 아래와 같이 draw 메소드를 가지는 인터페이스로 구성되었다. 컴포지트 패턴을 사용하기 위해서는 아래의 클래스를 구현하는 방법으로 진행된다.

  public interface Shape {
      public void draw(String color);
  }
  

  leaf

  위의 base component를 구현하여 만들어진 클래스들이다. leaf로 구성된 클래스를 이용하여 다수의 객체를 생성할 수 있다. 위에서 설명했듯이 base component 외에는 다른 메소드를 사용할 수 없다.

  // 삼각형
  public class Triangle implements Shape {
      @Override
      public void draw(String color) {
          System.out.print("triangle color: " + color);
      }
  }
    
  // 원
  public class Circle implements Shape {
      @Override
      public void draw(String color) {
          System.out.print("circle color: " + color);
      }
  }
    
  // 라인
  public class Line implements Shape {
      @Override
      public void draw(String color) {
          System.out.print("line color: " + color);
      }
  }
  

  composite

  composite 클래스는 leaf의 객체 그룹을 컨트롤 하는 역활을 한다.

  public class Drawing implements Shape {
      private List<Shape> shapes = new ArrayList<Shape>();
    
      @Override
      public void draw(String color) {
          for (Shape sh : shapes) {
              sh.draw(color);
          }
      }
    
      // 아래서부터는 헬퍼 성격의 메소드이다. 추가/제거/전체제거
      public void add (Shape s) {
          this.shapes.add(s);
      }
    
      public void remove (Shape s) {
          this.shapes.remove(s);
      }
    
      public void clear () {
          this.shapes.clear();
      }
  }
  

  중요한 점은 composite 클래스 역시 base component를 구현하여 interface를 leaf과 똑같이 한다는 점이다.

  testing

  이제 위의 클래스들을 이용하여 컴포지트 패턴을 사용해보고 이해해보도록 하자.

  public class Test {
      public static void main(String[] args) {
          Shape t1 = new Triangle();
          Shape t2 = new Triangle();
          Shape c1 = new Circle();
          Shape l1 = new Line();
    
          Drawing drawing = new Drawing();
          drawing.add(t1);
          drawing.add(t2);
          drawing.add(c1);
          drawing.add(l1);
          drawing.draw("red");
    
          drawing.clear();
    
          drawing.add(t2);
          drawing.add(c1);
          drawing.draw("blue");
      }
  }
  

  결과 output

  triangle color: red
  triangle color: red
  circle color: red
  line color: red
  triangle color: blue
  circle color: blue
  

  적용 포인트

  • 컴포지트 패턴은 트리 같은 구조가 필요할 때 사용할 수 있다.
    • 경험상 트리메뉴를 컴포지트 패턴을 이용해서 구성해 보는 것이 도움이 많이된다.
  • 컴포지트 패턴은 단일 객체처럼 행동하는 다수의 객체(인터페이스가 똑같거나, 비슷한 객체)가 있는 경우 적용시킬 수 있다.