커맨드 패턴(Command Pattern) - 1

하루키·2024년 7월 30일
디자인패턴

DesignPattern

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📖 커맨드 패턴(Command Pattern) 이란?

커맨드 패턴(Command Pattern)은 행동 디자인 패턴 중 하나로, 요청을 객체로 캡슐화하여 각기 다른 기능을 매개 변수화 할 수 있는 패턴이다.
요청하는 객체와 요청을 수행하는 객체를 분리하여, 서로 독립적으로 변화할 수 있도록 한다.


⚠ 문제점

  • 요청 할 오퍼레이션이나 요청 수신자에 대해 몰라도, 객체에 대한 요청을 해야 함!

💡 해결책

  • Command 인터페이스를 사용하여, 어떤 작업을 요청하는 쪽과 그 작업을 처리하는 쪽을 분리한다

🚩 CommandPattern 의 구조

  • Command 인터페이스: 실행할 명령을 정의
  • ConcreteCommand 클래스: 리시버 객체를 알고 있으며, 명령을 실행할 때 리시버 객체의 메서드를 호출
  • Receiver 클래스: 실제 작업을 수행
  • Invoker 클래스: 리모컨 역할. 메서드를 통해 명령을 실행


💬 UML 및 동작 원리

✔ 햄버거 가게 UML

  1. 클라이언트에서 커맨드 객체(주문서) 생성
  2. 인보커(웨이트리스)는 커맨드를 가져와서 리시버에게 일을 하도록 시킴
  3. 리시버(주방장)는 실제 일을 수행 후, 클라이언트에 제공

  • Customer : 클라이언트. 햄버거를 만드는 주문서를 만들어 웨이트리스에게 알려준다
  • Waitress : 인보커. setCommand 메서드를 통해 Command 객체를 설정하고, 명령을 실행.
    인보커는 Command 인터페이스에 의존하여 코딩. Command 와의 연관은 여러개 일 수 있음

💡 인보커인 웨이트리스는 무엇을 만드는지 구체적으로 몰라도,
커맨드에 있는 orderUp() 메소드만 호출하면 리시버에서 알아서 일을 하도록 한다!

  • Command : 커맨드 인터페이스. 실행할 명령을 정의. ex) execute()
  • HamburgerOrder : 구상커맨드. 리시버 객체를 알고 있으며, 명령을 실행할 때 리시버 객체의 메서드를 호출 (바인딩)
  • HamburgerChef : 리시버. 실제 작업을 수행


✔ 홈 오토메이션 리모컨 UML

  • Command
    🚩     Command : 커맨드 인터페이스

  • ConcreteCommand
    🚩 LightOnCommand, GarageDoorOpenCommand : 구상 클래스. 호출 시 각자의 리시버 Light, GarageDoor 가 호출되도록 함.
    구상 커맨드 클래스는 리시버 객체를 필드로 가지고 있으며, 이 리시버 객체를 이용해 execute 메서드에서 특정 행동을 수행합니다.

    📃 lightOnCommand 예시

         public class LightOnCommand implements Command {
         private Light light;  // 리시버 객체
     
         public LightOnCommand(Light light) {
             this.light = light;  // 리시버 객체를 구상 커맨드에 설정
         }
     
         @Override
         public void execute() {
             light.on();  // execute 메서드에서 리시버 객체의 메서드를 호출
         }
     }

  • Receiver(Light, GarageDoor)
    🚩     실제 작업을 수행하는 클래스

  • Invoker (SimpleRemoteControl)
    🚩 setCommand() 를 통해 command와 lightOncommand, GarageDoorOpenCommand 객체를 연결
    ⚠ setCommand() : 어떤 커맨드 객체가 어떤 구상 클래스(ConcreteCommand)와 연결되는지를 설정해주는 역할 (동적으로 변경 가능) → 이를 인보커 로딩이라고 한다!

    ※ 인보커 로딩
    1. 클라이언트에서 커맨드 객체 생성
    2. setCommand() 를 호출해서 인보커에 커맨드 객체를 저장
    3. 나중에 클라이언트에서 인보커에게 해당 명령 실행 요청

    📃Invoker코드 예시

         public class SimpleRemoteControl {
         private Command command; // 현재 설정된 커맨드 객체
     
         public void setCommand(Command command) {
     		    // 내가 사용할 커맨드를 알아야 함 (ConcreteCommand)
     		    // 커맨드 객체를 설정 (인보커 로딩)
             this.command = command;
         }
     
         public void buttonWasPressed() {
             command.execute();
         }
     }
     
     // 메인 클래스
     public class Main {
         public static void main(String[] args) {
             SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();
             
             Light light = new Light();
             LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);
             // (구상커맨드 - 리시버 간 연결)
     
             GarageDoor garageDoor = new GarageDoor();
             GarageDoorOpenCommand garageOpen = new GarageDoorOpenCommand(garageDoor);
             // (구상커맨드 - 리시버 간 연결)
     
             // 리모컨에 LightOnCommand 설정 
             remote.setCommand(lightOn); // 인보커 로딩
             remote.buttonWasPressed(); 
     
             // 리모컨에 GarageDoorOpenCommand 설정
             remote.setCommand(garageOpen); // 인보커 로딩
             remote.buttonWasPressed();
         }
     }

    💡 위와 마찬가지로, 인터페이스인 Command 에 의존하여 구현을 했기 때문에, 인보커는 하위 구상클래스를 몰라도 됨
    → setCommand() 에 따라서 어떤 클래스의 execute() 가 호출될지 정해짐



⚠ Invoker 와 ConcreteCommand 의 차이점

  • 구상 커맨드(Concrete Command): LightOnCommand는 리시버 객체 Light를 필드로 가지고 있으며, 생성자를 통해 리시버 객체를 설정. 그리고 execute() 에서 리시버 객체의 메서드를 호출한다. 이 과정에서 커맨드와 리시버가 연결된다
    📌 구상커맨드 객체 - 리시버 객체 간 연결

    구상 커맨드는 execute() 메서드에서 리시버 객체의 메서드를 호출하여 실제 작업을 수행

  • 인보커(Invoker): SimpleRemoteControl은 커맨드 객체를 설정하고, 설정된 커맨드 객체의 execute 메서드를 호출. 인보커는 커맨드 객체를 실행하는 역할만 한다!
    📌 커맨드 객체 - 구상커맨드 객체 간 연결
    → execute() 실행 시 어떤 구상커맨드의 execute()를 수행할지 결정 (인보커 로딩)

    인보커는 setCommand() 를 통해 커맨드 객체와 구상 커맨드의 execute()를 연결

※ 따라서, 커맨드 객체와 리시버 객체를 연결하는 과정은 구상 커맨드에서 이루어진다.



📃 코드

  • Command 코드
    public interface Command {
    public void execute();
}

  • LightOnCommand 코드 - ConcreteCommand
    public class LightOnCommand implements Command {

    private Light light; // 리시버 객체
    boolean lightFlag = true;

    public LightOnCommand(Light light) { // 구상 커맨드 - 리시버간 연결
        this.light = light; 
    }

    @Override
    public void execute() {
        if (lightFlag == true) {
            light.on();
        } else {
            light.off();
        }
        lightFlag = !lightFlag;
    }
}

  • Light 코드 - Receiver
    public class Light {

    public Light() {
    }

    public void on() {
        System.out.println("전등을 켭니다... ON");
    }

    public void off() {
        System.out.println("전등을 끕니다... OFF");
    }
}

  • SimpleRemoteControl 코드 - Invoker
    public class SimpleRemoteControl {

    private Command command; // 현재 설정된 커맨드 객체

    public SimpleRemoteControl() {
    }

    public void setCommand(Command command) {
        // 커맨드 객체를 설정 (인보커 로딩)
        this.command = command;
    }

    public void buttonWasPressed() {
        command.execute();
    }
}

  • TestDriver 코드
    public class TestDriver {
    public static void main(String[] args) {
        SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();

        Light light = new Light(); // 리시버
        LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light); // 구상 커맨드 - 리시버 간 연결
        remote.setCommand(lightOn); // 인보커 로딩
        remote.buttonWasPressed();
        remote.buttonWasPressed();
    }
}

💻 실행결과

전등을 켭니다... ON
전등을 끕니다... OFF
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BUILD SUCCESS
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