CHAPTER 06. 커맨드 패턴(Command Pattern)
1. 커맨드 패턴
- 커맨드 패턴은 어떤 것을 요청하는 객체와 그 요청을 받아들이고 처리하는 객체를 분리하는 객체지향 디자인 패턴의 한 모델이다.
- 커맨드 패턴을 사용하면 요청 내역을 객체로 캡슐화해서 객체를 서로 다른 요청 내역에 따라 매개변수화할 수 있다. 이러면 요청을 큐에 저장하거나 로그로 기록하거나 작업 취소 기능을 사용할 수 있다.
2. 커맨드 패턴을 사용하는 이유
- 바뀌는 부분은 캡슐화한다.
- 상속보다는 구성을 활용한다.
- 구현보다는 인터페이스에 맞춰서 프로그래밍한다.
- 상호작용하는 객체 사이에는 가능하면 느슨한 결합을 사용해야 한다.
- 클래스는 확장에는 열려 있어야 하지만 변경에는 닫혀 있어야 한다(OCP).
- 추상화된 것에 의존하게 만들고 구상 클래스에 의존하지 않게 만든다.
- 위 객체지향 원칙들을 지킬 수 있다.
3. 커맨드 패턴 흐름
- 요청하는 클라이언트가 커맨드 객체 생성
- 커맨드 객체는 리시버에 전달할 일련의 행동으로 구성된다.
- 커맨드 객체에는 행동과 리시버(Receiver)의 정보가 같이 들어있다.
- 커맨드 객체에는
execute() 메서드 하나만 있는데 여기서 리시버에 있는 특정 행동을 처리하는 메서드를 호출할 수 있다.
- 클라이언트는 인보커(Invoker) 객체의
setCommand() 메소드를 호출해서 인보커에 커맨드 객체를 저장
- 나중에 클라이언트에서 인보커에게 그 명령을 실행하라고 요청
- 인보커에서 아까 받은 커맨드 객체의
execute() 메서드를 실행해서 리시버에 있는 특정 행동 메서드가 호출되게 한다.
4. 커맨드 패턴 구현 예제 - 리모컨 API 만들기
4-1. 커맨드 인터페이스 구현
- 커맨드 객체는 모두 같은 인터페이스를 구현해야 한다. 그 인터페이스에는
execute()라는 이름을 가진 메서드 하나만 있다.
public interface Command {
public void execute();
}
4-2. 조명을 켤 때 필요한 커맨드 클래스 구현
Command 인터페이스를 구현하는 커맨드 클래스를 만든다.
public class LightOnCommand implements Command {
Light light;
// 생성자에 이 커맨드 객체로 제어할 특정 조명('거실조명', '부엌조명'과 같이 어느 곳에 있는 조명인지)의 정보 전달
public LightOnCommand(Light light) {
this.light = light;
}
// Light 객체에 있는 on() 메서드 호출
public void execute() {
light.on();
}
}
public class Light {
public void on() {
System.out.println("조명이 켜졌습니다.");
}
public void off() {
System.out.println("조명이 꺼졌습니다.");
}
}
4-3. 커맨드 객체 사용
- 제어할 기기를 연결할 슬롯과 버튼이 각각 하나씩밖에 없는 리모컨에 커맨드 객체를 사용한다.
public class SimpleRemoteControl {
Command slot; // 리모컨 버튼과 연결되어 제어할 기기 정보를 담은 슬롯
public SimpleRemoteControl() {}
// 슬롯으로 제어할 명령을 설정하는 메서드
// 리모컨 버튼의 기능을 바꾸고 싶으면 여기에 넣어주는 커맨드 객체를 바꾸면 된다.
public void setCommand(Command command) {
slot = command;
}
// 버튼이 눌리면 커맨드 객체의 execute() 함수가 실행된다.
// execute() 메서드는 연결된 리시버 객체의 행동 메서드를 호출해 동작을 실행한다.
public void buttonWasPressed() {
slot.execute();
}
}
// RemoteControlTest: 커맨드 패턴에서의 클라이언트
public class RemoteControlTest {
public static void main(String[] args) {
// 인보커 역할
// 필요한 작업을 요청할 때 사용할 커맨드 객체를 전달받는다.
SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();
// 요청을 받아서 처리할 리시버
Light light = new Light();
// 커맨드 객체. 생성시 리시버를 전달해 준다.
LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);
remote.setCommand(lightOn);
remote.buttonWasPressed();
}
}
- 테스트 코드를 실행하면 위와 같이 조명을 켜는
on() 메서드가 실행되는 것을 확인할 수 있다.
차고 문 여는 기능 추가
public class GarageDoor {
public void up() {
System.out.println("차고 문이 열렸습니다.");
}
public void down() {
System.out.println("차고 문이 닫힙니다.");
}
public void stop() {
System.out.println("문열기 중단");
}
public void lightOn() {
System.out.println("차고 조명이 켜졌습니다.");
}
public void lightOff() {
System.out.println("차고 조명이 꺼졌습니다.");
}
}
public class GarageDoorOpenCommand implements Command {
GarageDoor garageDoor;
public GarageDoorOpenCommand(GarageDoor garageDoor) {
this.garageDoor = garageDoor;
}
// 차고 문을 여는 커맨드니까 GarageDoor 중에서 up() 메서드를 호출한다.
@Override
public void execute() {
garageDoor.up();
}
}
// RemoteControlTest: 커맨드 패턴에서의 클라이언트
public class RemoteControlTest {
public static void main(String[] args) {
// 인보커 역할
// 필요한 작업을 요청할 때 사용할 커맨드 객체를 전달받는다.
SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();
// 요청을 받아서 처리할 리시버
Light light = new Light();
GarageDoor garageDoor = new GarageDoor();
// 커맨드 객체. 생성시 리시버를 전달해 준다.
LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);
GarageDoorOpenCommand garageOpen = new GarageDoorOpenCommand(garageDoor);
remote.setCommand(lightOn);
remote.buttonWasPressed();
remote.setCommand(garageOpen);
remote.buttonWasPressed();
}
}
- 리모컨에서는 ‘조명켜기’와 ‘차고 문 열기’와 같은 특정 인터페이스가 구현되어 있다면 그 커맨드 객체에서 실제로 어떤 일을 하는지 몰라도 해당 동작을 실행시킬 수 있다.
5. 커맨드 패턴의 활용
작업 큐
- 커맨드로 컴퓨테이션(Computation)의 한 부분(리시버와 일련의 행동)을 패키지로 묶어서 일급 객체 형태로 전달할 수 있다. 그러면 클라이언트 애플리케이션에서 커맨드 객체를 생성한 뒤 오랜 시간이 지나도 그 컴퓨테이션을 호출할 수 있다.(다른 스레드에서도 호출 가능) 이점을 활용해서 커맨드 패턴을 스케줄러나 스레드 풀, 작업 큐와 같은 다양한 작업에 적용할 수 있다.
- 작업 큐를 예로 들면, 작업하고자 하는 커맨드들이 큐에서 대기하고 있다. 각 스레드는 큐에서 커맨드를 꺼내 작업을 처리하고 나면 그 커맨드는 버리고 새로운 커맨드를 꺼내서 다음 작업을 처리하면 된다. 커맨드 패턴을 적용하면
execute()를 호출하는 클라이언트단에서는 해당 작업의 속성(자료형)을 신경쓸 필요가 없기 때문에 작업의 속성에 따라 새로운 스레드 객체를 생성할 필요 없이 그냥 커맨드 객체를 받아서 execute() 메서드를 호출하기만 하면 된다.
애플리케이션 행동 복구
- 커맨드 패턴을 사용해 애플리케이션이 다운되었다가 다시 실행되었을 때 다운 전에 수행하고 있던 작업들을 복구할 수 있다.
store() 메서드를 사용해 실행 히스토리를 기록하고 애플리케이션이 다운되었다 다시 실행되면 load() 메서드를 사용해 저장해 뒀던 히스토리대로 execute() 메서드를 실행한다.
참고
