• 정의
• 사용 이유
• 구현

💊 1. 스테이트 패턴?

• 스테이트 패턴 (State Pattern)

  • 객체가 상태에 따라 행위를 다르게 할 때, 직접 상태를 체크하여 상태에 따른 행위를 호출하는 것이 아니라 상태를 객체화하여 필요에 따라 다르게 행동하도록 위임하는 디자인 패턴

    • 객체의 특정 상태 = 클래스

    • 상태에 따른 행위 = 클래스 내 메서드

    • 상태 클래스를 인터페이스로 캡슐화

    • 엘리베이터의 예

      

🪙 2. 사용 이유

• 엘리베이터 예제를 통해 사용 이유에 대해 설명

• 엘리베이터는 올라가는 상태(UP), 내려가는 상태(DOWN), 정지 상태(STOP)가 존재

  public class NonElevator {
      public static final String up = "UP";
      public static final String down = "DOWN";
      public static final String stop = "STOP";
      private String curState = "";
  
      public NonElevator() {
          this.curState = stop;
      }
  
      public void setState(String state) {
          this.curState = state;
      }
  
      public void pushUpButton() {
          if (curState.equals(up)) {
              System.out.println("동작 없음");
          } else {
              System.out.println("올라감");
              curState = up;
          }
      }
  
      public void pushDownButton() {
          if (curState.equals(down)) {
              System.out.println("동작 없음");
          } else {
              System.out.println("내려감");
              curState = down;
          }
      }
  
      public void pushStopButton() {
          if (curState.equals(stop)) {
              System.out.println("동작 없음");
          } else {
              System.out.println("멈춤");
              curState = stop;
          }
      }
  }

  • 위와 같은 상황에서 문이 열림, 문이 닫힘과 같이 상태와 상태에 따른 행위들이 추가될수록 필요한 변수와 메서드 및 메서드 내부 조건문들이 추가된다.

  • 스테이트 패턴은 상태를 객체화하여 위와 같은 문제를 해결하도록 돕는다.

    

💡 3. 구현

• 각 상태 (up, down, stop)을 클래스로 정의한 후, 인터페이스로 묶는다(캡슐화).

• 엘리베이터는 상태 인터페이스의 메서드를 호출하여 변경된 행위를 수행한다.

  public interface ElevatorState {
      public void pushUpButton();
      public void pushDownButton();
      public void pushStopButton();
  }

  • 엘리베이터의 상태에서 변화하는 행위들에 대한 메서드를 정의

    public class UpState implements ElevatorState {
        private static UpState upState;
    
        private UpState() {}
    
        public static UpState getInstance() {
            if (upState == null) {
                upState = new UpState();
            }
            return upState;
        }
    
        @Override
        public void pushUpButton() {
            System.out.println("동작 없음");
        }
    
        @Override
        public void pushDownButton() {
            System.out.println("내려감");
        }
    
        @Override
        public void pushStopButton() {
            System.out.println("멈춤");
        }
    }

    public class DownState implements ElevatorState {
        private static DownState downState;
    
        private DownState() {}
    
        public static DownState getInstance() {
            if (downState == null) {
                downState = new DownState();
            }
            return downState;
        }
    
        @Override
        public void pushUpButton() {
            System.out.println("올라감");
        }
    
        @Override
        public void pushDownButton() {
            System.out.println("동작 없음");
        }
    
        @Override
        public void pushStopButton() {
            System.out.println("멈춤");
        }
    }

    public class StopState implements ElevatorState {
    
        private static StopState stopState;
    
        private StopState() {}
    
        public static StopState getInstance() {
            if (stopState == null) {
                stopState = new StopState();
            }
            return stopState;
        }
    
        @Override
        public void pushUpButton() {
            System.out.println("올라감");
        }
    
        @Override
        public void pushDownButton() {
            System.out.println("내려감");
        }
    
        @Override
        public void pushStopButton() {
            System.out.println("동작 없음");
        }
    }

    • 해당하는 상태에서 버튼을 눌렀을 때, 행동이 변화하도록 구현
    • 엘리베이터는 수시로 상태가 변화하기 때문에 싱글톤으로 구현했다. (매번 인스턴스를 생성하지 않아 메모리 낭비를 줄일 수 있도록 구현)

• 적용된 엘리베이터의 모습 (Context)

  public class AdaptElevator {
    private ElevatorState elevatorState;
  
    public AdaptElevator() {
        this.elevatorState = StopState.getInstance();
    }
  
    public void setElevatorState(ElevatorState state) {
        this.elevatorState = state;
    }
  
    public void pushUpButton() {
        elevatorState.pushUpButton();
        this.setElevatorState(UpState.getInstance());
    }
  
    public void pushDownButton() {
        elevatorState.pushDownButton();
        this.setElevatorState(DownState.getInstance());
    }
  
    public void pushStopButton() {
        elevatorState.pushStopButton();
        this.setElevatorState(StopState.getInstance());
    }
  }

• 클라이언트의 행동

  public class Client {
      public static void main(String[] args) {
          AdaptElevator elevator = new AdaptElevator();
  
          elevator.pushStopButton();
          elevator.pushDownButton();
          elevator.pushStopButton();
          elevator.pushUpButton();
          elevator.pushStopButton();
          elevator.pushUpButton();
          elevator.pushUpButton();
      }
  }
  
  print >>>
  동작 없음
  내려감
  멈춤
  올라감
  멈춤
  올라감
  동작 없음

• 그렇다면 Strategy Pattern과 State Pattern의 차이점은 뭘까?

  • Strategy Pattern
    • 상속 대체 (즉, 사용자가 쉽게 알고리즘 전략을 바꿀 수 있도록 유연성을 제공)
  • State Pattern
    • 조건문(if-else, switch 등) 대체 (즉, 한 객체가 동일한 동작을 상태에 따라 다르게 수행해야 할 경우 사용)
  • 또한, 무분별한 스테이트 패턴은 클래스 수의 증가로 인한 단점이 존재