자바 컴퍼지트 디자인 패턴 소개
컴퍼지트 디자인 패턴은 객체 지향 프로그래밍에서 가장 흔한 패턴 중 하나입니다. 이 패턴은 객체들을 트리 구조로 구성하여 복합 객체를 표현하는 방법을 제공합니다. 객체들은 일반적으로 노드(node)라고 불리며, 노드들은 자식 노드들의 컬렉션으로 구성됩니다. 이렇게 구성된 노드들은 상속을 통해 동일한 인터페이스를 공유하며, 복합 객체의 일부분으로 취급됩니다.
컴퍼지트 디자인 패턴은 Gang of Four(GoF)의 디자인 패턴 중 하나로, 23가지 디자인 패턴 중 구조 패턴(structural pattern)에 해당합니다. 이 패턴은 컴퍼지트(composite) 클래스와 리프(leaf) 클래스에서 공통적으로 사용되는 동일한 인터페이스를 정의함으로써, 객체들을 일관되게 처리할 수 있도록 지원합니다.
컴퍼지트 패턴은 복합 객체를 처리하는 알고리즘을 구현하기 위한 일반적인 인터페이스를 제공합니다. 이 패턴은 트리 구조에 있는 모든 객체들을 동일한 방식으로 처리할 수 있도록 합니다. 이는 복합 객체에서 개별 객체까지 다양한 레벨의 추상화를 가능하게 합니다.
컴퍼지트 패턴의 대표적인 예시로는 그래픽 에디터, 파일 시스템, 조직도 등이 있습니다. 이러한 예시에서는 다양한 객체들이 여러 레벨의 트리 구조를 형성하며, 컴퍼지트 패턴을 통해 일관된 방식으로 처리됩니다.
객체들을 트리 구조로 구성하는 방법
컴퍼지트 패턴에서는 복합 객체를 표현하는 컴퍼지트 클래스와 개별 객체를 표현하는 리프 클래스가 있습니다. 컴퍼지트 클래스는 일반적으로 하나 이상의 자식 노드를 가지며, 리프 클래스는 자식 노드를 가지지 않습니다. 이 두 클래스는 동일한 인터페이스를 공유합니다.
컴퍼지트 클래스의 구현은 자식 노드들의 컬렉션을 가지는 것으로 시작합니다. 자식 노드는 컴퍼지트 클래스와 리프 클래스 모두 가능합니다. 컴퍼지트 클래스는 자식 노드들을 관리하며, 요청이 들어오면 자식 노드들에게 요청을 전달합니다. 이 과정은 재귀적으로 진행됩니다.
리프 클래스는 자식 노드를 가지지 않으므로, 요청이 들어오면 해당 요청을 처리하거나 예외를 발생시킵니다. 이는 컴퍼지트 패턴에서 가장 낮은 레벨의 객체를 나타냅니다.
아래는 컴퍼지트 패턴을 구현한 예시 코드입니다.
interface Component {
void operation();
}
class Composite implements Component {
private List children = new ArrayList();
@Override
public void operation() {
for (Component child : children) {
child.operation();
}
}
public void addComponent(Component component) {
children.add(component);
}
public void removeComponent(Component component) {
children.remove(component);
}
}
class Leaf implements Component {
@Override
public void operation() {
// Leaf specific operation
}
}위의 코드에서는 Component 인터페이스를 정의하고, Composite 클래스와 Leaf 클래스가 이를 구현합니다. Composite 클래스는 List 컬렉션을 사용하여 자식 노드들을 관리하며, operation() 메서드를 통해 자식 노드들에게 요청을 전달합니다. Leaf 클래스는 operation() 메서드에서 Leaf에 대한 특정 작업을 수행합니다.
컴퍼지트 패턴의 장단점과 활용 사례
컴퍼지트 패턴의 주요 장점은 다음과 같습니다.
- 객체들을 일관된 방식으로 처리할 수 있습니다.
- 복합 객체와 개별 객체를 구분하지 않고 동일한 방식으로 처리할 수 있습니다.
- 새로운 종류의 객체를 추가하기 쉽습니다.
- 트리 구조에서 객체들을 추가, 수정, 삭제할 때 유연성을 제공합니다.
컴퍼지트 패턴의 주요 단점은 다음과 같습니다.
- 구현하기 어렵습니다.
- 복합 객체와 개별 객체의 차이점을 인식하기 어렵습니다.
- 개별 객체에 대한 처리가 복잡하거나 불가능한 경우가 있습니다.
컴퍼지트 패턴은 다양한 분야에서 활용됩니다. 그래픽 에디터, 파일 시스템, 조직도 등에서 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 그래픽 에디터에서는 컴퍼지트 패턴을 사용하여 그림을 구성하는 여러 도형들을 트리 구조로 관리할 수 있습니다. 파일 시스템에서는 파일과 디렉토리를 트리 구조로 표현할 수 있습니다. 조직도에서는 조직의 부서와 직원을 트리 구조로 표현할 수 있습니다.
자바에서 컴퍼지트 패턴을 구현하는 방법
자바에서 컴퍼지트 패턴을 구현하는 방법은 다양합니다. 일반적으로는 Composite 클래스와 Leaf 클래스를 정의하고, Component 인터페이스를 구현하는 것으로 시작합니다. 이후 Composite 클래스에서는 자식 노드들을 관리하기 위한 자료 구조를 정의하고, Leaf 클래스에서는 Leaf에 대한 특정 작업을 정의합니다.
컴퍼지트 패턴을 구현하는 것은 비교적 어렵지만, 이를 사용함으로써 객체들을 일관된 방식으로 처리할 수 있도록 지원할 수 있습니다. 또한, 트리 구조에서 객체들을 추가, 수정, 삭제할 때 유연성을 제공할 수 있습니다.
아래는 자바에서 컴퍼지트 패턴을 구현하는 예시 코드입니다.
interface Component {
void operation();
}
class Composite implements Component {
private List children = new ArrayList();
@Override
public void operation() {
for (Component child : children) {
child.operation();
}
}
public void addComponent(Component component) {
children.add(component);
}
public void removeComponent(Component component) {
children.remove(component);
}
}
class Leaf implements Component {
@Override
public void operation() {
// Leaf specific operation
}
}위의 코드에서는 Component 인터페이스를 정의하고, Composite 클래스와 Leaf 클래스가 이를 구현합니다. Composite 클래스는 List 컬렉션을 사용하여 자식 노드들을 관리하며, operation() 메서드를 통해 자식 노드들에게 요청을 전달합니다. Leaf 클래스는 operation() 메서드에서 Leaf에 대한 특정 작업을 수행합니다.
컴퍼지트 패턴은 객체 지향 프로그래밍에서 가장 흔한 패턴 중 하나입니다. 이 패턴은 객체들을 트리 구조로 구성하여 복합 객체를 표현하는 방법을 제공합니다. 컴퍼지트 패턴은 복합 객체를 처리하는 알고리즘을 구현하기 위한 일반적인 인터페이스를 제공하며, 객체들을 일관된 방식으로 처리할 수 있도록 지원합니다. 이를 사용하여 다양한 분야에서 객체들을 일관된 방식으로 처리할 수 있습니다.