java composite pattern (컴포지트 패턴)

2017-09-09
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컴포지트 패턴이란 클래스의 구조적 디자인 패턴으로 단일 객체와 복합 객체를 동일하게 컨트롤 할 수 있게끔 도와주는 패턴이다. 컴포지트 패턴은 아래와 같이 3가지의 요소에 의해 이루어진다.

  • base component
    base component는 composition(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 포함된다.
  • leaf
    base component를 구현하는 클래스요소로 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 작업을 할 수 있는 클래스이다.

example

간단히 삼각형, 원, 선의 객체 오브젝트를 생성하고 이 모든 객체를 빨강색으로 칠하는 작업을 컴포지트 패턴을 통해서 해보도록 한다.

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 Triangel();
        Shape t2 = new Triangel();
        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.
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