Memento Pattern

Muzi·2023년 6월 17일

JAVA 언어로 배우는 디자인 패턴 입문 독서

디자인 패턴

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객체의 상태 정보를 가지는 클래스를 따로 생성하여, 객체의 상태를 저장하거나 이전 상태로 복원할 수 있게 해주는 패턴

Intro

텍스트 에디터를 사용시 기존 작업을 취소하고 이전 버전으로 돌려야할 때가 있다
이때, 용자가 작업을 실행 취소하기로 하면 앱은 기록에서 가장 최신 스냅샷을 가져와 모든 객체의 상태를 복원하는 데 사용한다

문제점

객체의 필드에 대한 액세스 문제 - 캡슐화의 파괴

대부분의 실제 객체들은 중요한 데이터를 비공개 필드에 숨김
그러나, 스냅샷을 하려면 필드를 다 공개해야함(비공개포함)
객체 필드 변경시 미러링 하고있는(객체의 상태를 복사하는) 클래스들 죄다 변경해야함

클래스 내부의 세부 정보를 모두 공개하면 클래스가 너무 취약해진다. 하지만, 클래스의 상태에 접근하지 못하게 하면 스냅샷을 생성할 수 없다

Memento Pattern

설명

이 게임은 자동적으로 진행됩니다.
게임의 주인공은 주사위를 던져 나온 수가 다음 상태를 결정합니다.
좋은 수가 나오면 주인공의 돈이 증가합니다.
나쁜 수가 나오면 돈이 감소합니다.
특별히 좋은 수가 나오면 주인공이 과일을 받습니다.
돈이 없어지면 종료합니다. -> 돈이 절반으로 떨어지면 이전 상태로 복구함

구조

패키지	클래스	설명
game	Memento	Gamer의 상태를 나타내는 클래스
game	Gamer	게임을 실행하는 주인공의 클래스. Memento의 인스턴스를 만든다
client	Main	게임을 진행시키는 클래스. Memento의 인스턴스를 저장해 두고, 필요에 따라 Gamer의 상태를 복원한다.

코드

Memento.class

public class Memento {
    int money; // 가진 돈
    ArrayList fruits; // 과일

	// 돈을 얻는다
    public int getMoney() {
        return money;
    }

    Memento(int money) {
        this.money = money;
        this.fruits = new ArrayList();
    }
    
    // 과일을 추가한다
    void addFruit(String fruit) {
        fruits.add(fruit);
    }

	// 과일을 얻는다
    List getFruit() {
        return (List)fruits.clone();
    }
}

gamer의 상태를 나타내는 클래스
memento의 필드는(인스턴스, 메소드, 생성자) 모두 default(같은 패키지내 gamer 클래스들만 자유로운 액세스 가능)

Gamer.class

public class Gamer {
    private int money; // 소지금
    private List fruits = new ArrayList(); // 과일개수
	private static final ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();
    private static String[] fruitsname = {
            "사과", "포도", "바나나", "귤",
    };

    public Gamer(int money) {
        this.money = money;
    }

    public int getMoney() {
        return money;
    }
    
    public void bet() {
        int dice = random.nextInt(6) + 1;
        if (dice == 1) {
            money += 100;
            System.out.println("소지금이 증가했습니다.");
        } else if (dice == 2) {
            money /= 2;
            System.out.println("소지금이 절반이 되었습니다.");
        } else if (dice == 6) {
            String f = getFruit();
            System.out.println("과일(" + f + ")을 받았습니다.");
            fruits.add(f);
        }
    }
    
    // 스냅샷을 찍는 메소드
    public Memento createMemento() {
        Memento m = new Memento(money);
        for (Object o : fruits) {
            String f = (String) o;
            if (f.startsWith("맛있는 ")) {
                m.addFruit(f);
            }
        }
        return m;
    }

	// 찍었던 스냅샷을 기초로 자신의 상태를 복원함
    public void restoreMemento(Memento memento) {
        this.money = memento.money;
        this.fruits = memento.fruits;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "[money = " + money + ", fruit = " + fruits + "]";
    }

	// 과일을 얻는다
    private String getFruit() {
        String prefix = "";
        if (random.nextBoolean()) {
            prefix = "맛있는 ";
        }
        return prefix + fruitsname[random.nextInt(fruitsname.length)];
    }
}

중심 메소드는 bet(내기하다)로 주인공이 파산하지 않았다면 주사위를 던지고 그 눈에 따라 돈과 과일개수를 변화시킴

Main.class

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Gamer gamer = new Gamer(100); // gamer 생성
        Memento memento = gamer.createMemento(); // 최초 상태 저장

	 	// 게임 시작
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("=== " + i); // 횟수
            System.out.println("상태:"+gamer);

            gamer.bet(); // 게임 진행
            System.out.println("소지금은"+gamer.getMoney()+"원이 되었습니다.");

            //Memento의 취급 결정
            if (gamer.getMoney() > memento.getMoney()) {
                System.out.println("(많이 증가했으므로 현재의 상태를 저장합니다.)");
                memento = gamer.createMemento();
            } else if (gamer.getMoney() < memento.getMoney() / 2) {
                System.out.println("(많이 감소했으므로 이전의 상태로 복원하자)");
                gamer.restoreMemento(memento);
            }
        }

        // 잠시 대기
        try{
            Thread.sleep(1000);
        }catch(InterruptedException ignored){
        // InterruptedException ignore..
        }
        System.out.println("");
    }
}