Java 인터페이스와 스테이트 패턴의 적용

Java는 객체 지향 프로그래밍 언어로, 유연한 코드 구조를 만들 수 있는 기능들을 제공합니다. 이 중에서도 인터페이스와 스테이트 패턴은 코드의 유지보수성과 확장성을 높이는데 큰 역할을 합니다. 이번 글에서는 Java에서 인터페이스와 스테이트 패턴을 더 자세히 알아보고, 이 두 가지를 결합하여 어떻게 적용하는지 살펴보겠습니다.

Java 인터페이스의 개념과 활용

인터페이스는 일종의 추상 클래스로, 클래스와 달리 메서드의 구현이 없습니다. 대신 인터페이스를 상속받는 클래스에서는 인터페이스에 선언된 메서드를 모두 구현해야 합니다. 이를 통해 인터페이스는 다형성과 유연성을 제공하며, 코드의 결합도를 낮추어 유지보수성을 높입니다.

인터페이스의 활용 예시로는 자바 컬렉션 프레임워크가 있습니다. 컬렉션 프레임워크는 다양한 자료형의 데이터를 처리할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 이를 구현한 여러 클래스들이 있습니다. 이를 통해 코드의 재사용성과 유지보수성을 높일 수 있습니다.

public interface Collection extends Iterable {
    int size();
    boolean isEmpty();
    //...이하 생략
}

스테이트 패턴의 정의와 사용 예시

스테이트 패턴은 객체의 상태를 클래스로 나누어 정의하고, 해당 상태에 따라 객체의 행동이 달라지도록 하는 디자인 패턴입니다. 객체의 상태를 열거형으로 정의하고, 상태 전환을 담당하는 클래스를 만들어 사용합니다.

스테이트 패턴의 사용 예시로는 자판기를 들 수 있습니다. 자판기는 돈을 받고, 음료수를 선택하고, 음료수를 배출하는 세 가지 상태가 있습니다. 이를 스테이트 패턴으로 구현하면, 각 상태를 클래스로 정의하고, 자판기 객체는 현재 상태 클래스를 참조하여 행동합니다.

public enum VendingMachineState {
    ACCEPTING_MONEY {
        @Override
        public void selectBeverage(VendingMachine vm, Beverage beverage) {
            vm.setBeverage(beverage);
            vm.setState(SELECTED_BEVERAGE);
        }
        //...이하 생략
    },
    SELECTED_BEVERAGE {
        @Override
        public void dispenseBeverage(VendingMachine vm) {
            Beverage beverage = vm.getBeverage();
            int change = vm.getMoney() - beverage.getPrice();
            System.out.println("Here's your " + beverage.getName() + " with " + change + " won change.");
            vm.setMoney(0);
            vm.setBeverage(null);
            vm.setState(ACCEPTING_MONEY);
        }
        //...이하 생략
    };
    public void insertMoney(VendingMachine vm, int money) {
        vm.setMoney(vm.getMoney() + money);
    }
    public void selectBeverage(VendingMachine vm, Beverage beverage) {
        throw new IllegalStateException("Invalid state");
    }
    public void dispenseBeverage(VendingMachine vm) {
        throw new IllegalStateException("Invalid state");
    }
}

Java 인터페이스와 스테이트 패턴의 결합 방법과 장점

Java에서는 인터페이스와 스테이트 패턴을 결합하여 유연하고 확장 가능한 코드를 작성할 수 있습니다. 인터페이스를 사용하여 객체의 행동을 추상화하고, 스테이트 패턴을 사용하여 객체의 상태를 관리합니다. 이를 통해 코드의 유지보수성과 확장성을 높일 수 있습니다.

public interface VendingMachineState {
    void insertMoney(VendingMachine vm, int money);
    void selectBeverage(VendingMachine vm, Beverage beverage);
    void dispenseBeverage(VendingMachine vm);
}

public class VendingMachine {
    private int money;
    private Beverage beverage;
    private VendingMachineState state;
    //...이하 생략
    public void insertMoney(int money) {
        state.insertMoney(this, money);
    }
    public void selectBeverage(Beverage beverage) {
        state.selectBeverage(this, beverage);
    }
    public void dispenseBeverage() {
        state.dispenseBeverage(this);
    }
    //...이하 생략
}

장점

1. 유연성: 인터페이스를 사용하여 객체의 행동을 추상화하고, 스테이트 패턴을 사용하여 객체의 상태를 관리함으로써, 객체의 행동과 상태를 독립적으로 확장할 수 있습니다.

2. 유지보수성: 인터페이스와 스테이트 패턴을 사용하여 코드의 결합도를 낮추어, 코드의 유지보수성을 높일 수 있습니다.

3. 확장성: 새로운 인터페이스를 정의하거나, 새로운 스테이트 클래스를 추가함으로써, 객체의 행동과 상태를 쉽게 확장할 수 있습니다.

결론

Java에서 인터페이스와 스테이트 패턴을 결합하여, 유연하고 확장 가능한 코드를 작성할 수 있습니다. 인터페이스를 사용하여 객체의 행동을 추상화하고, 스테이트 패턴을 사용하여 객체의 상태를 관리함으로써, 코드의 유지보수성과 확장성을 높일 수 있습니다. 이를 통해 객체 지향 프로그래밍의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다.

===OUTRO: