설계패턴 18. Strategy Pattern

1. 정의

• 행동에 관련된 패턴

• Runtime 중에 알고리즘을 선택하게 한다.
  약한 결합 중 객체를 바꿀 수 있고, 이는 분기마다 다른 선택을 가능케 한다. 알고리즘을 바꾸더라도 돌아갈 수 있도록 하여 고정을 하지 않는다.

• 하나의 알고리즘을 직접 Implementing 하는 대신 어떠한 알고리즘을 사용할 지 Runtime Instruction을 받는다.

• 해당 패턴은 런타임 중에 알고리즘을 선택하여 객체 동작을 실시간으로 적용할 수 있다.

• 전략이란 기능, 동작, 알고리즘 등 특정한 목표를 수행하기 위한 행동을 의미한다.

알고리즘 변형이 빈번하게 필요한 경우에 적합하다.

• Strategy: 전략을 이용하기 위한 API 결정
• ConcreteStrategy: API를 실제로 구현하며, 여기서 구체적인 전략 (작전, 방책, 방법, 알고리즘)을 실제로 프로그래밍한다.
• Context: Strategy를 담아내고 이용하는 역할을 하는데, ConcreteStrategy의 인스턴스를 가지고 있으며 필요에 따라 그것을 이용한다.

2. 특징

1. Strategy 패턴을 사용하면 프로그램의 동작 중에 ConcreteStrategy 역할의 클래스를 교체 할 수 있다.

1.1 메모리가 적은 환경 -> 느리지만 적은 비용의 메모리 Strategy
1.2 메모리가 많은 환경 -> 빠르지만 많은 비용의 메모리 Strategy
1.3 복잡한 계산이 필요한 태스크가 있다고 가정할 떄
1.4 버그가 있을지도 모르는 고숙 알고리즘
1.5 저속이지만 확실한 계산을 실행하는 알고리즘

2. 위임과 Strategy의 연결관계

• 보통 프로그래밍을 할 때 메소드 내부에 동화된 형태로 알고리즘을 구현한다. 그러나 Strategy 패턴에서는 알고리즘의 부분을 다른 부분과 의식적으로 분리해서 알고리즘의 API만을 규정한다. 그리고 프로그램에서 위임에 의해 알고리즘을 이용한다.

• 이것은 프로그램을 복잡하게 만드는 것처럼 보이지만 실제로는 그렇지 않다. 개량 및 수정에 용이하기 때문이다. 더욱이 위임이라는 느슨한 연결을 사용하고 있으므로 용이한 교환에 최적화되어 있다.

3. 예시

Strategy 패턴을 활용해서 플레이어의 무기에 관련된 코드를 짜보자.

from abc import *

class Weapon(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def offensive(self):
        pass

class Sword(Weapon):
    def offensive(self):
        print("칼을 휘두르다")

class Shield(Weapon):
    def offensive(self):
        print("방패로 밀치다")

class CrossBow(Weapon):
    def offensive(self):
        print("활을 쏘다")

class TakeWeaponStrategy:
    def __init__(self):
        self.weapon = 0

    def setWeapon(self, weapon: Weapon):
        self.weapon = weapon

    def attack(self):
        self.weapon.offensive()

# 플레이어 손에 무기 착용 전략을 설정
hand = TakeWeaponStrategy()

# 플레이어가 검을 들도록 전략 설정
hand.setWeapon(Sword())
hand.attack()  # "칼을 휘두르다"

# 플레이어가 방패를 들도록 전략 변경
hand.setWeapon(Shield())
hand.attack()  # "방패로 밀치다"

# 플레이어가 석궁을 들도록 전략 변경
hand.setWeapon(CrossBow())
hand.attack()  # "활을 쏘다"

# Dependency Inversion Principle(DIP) 따름
# 다형성을 통한 실시간 공격전략의 교체 가능
# TakeWeaponStrategy 함수 수정이 필요 없음