전략 패턴 Strategy Pattern

2023-02-09 • infoqoch •

design-pattern

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상속과 구현

상속(extends)와 구현(implements)는 자바가 다형성을 위한 주요 기능 중 하나이다.
다만, 상속과 구현은 각각 장점과 단점을 가진다.

상속의 장점과 단점

장점은 구현된 메서드를 재사용할 수 있다.
단점은 슈퍼 클래스에 종속되어 변경에 취약하다.

public abstract class Bird {
    String name;

    public void fly(){
        System.out.println(name + "이 날고 있다!");
    }
}

public class Chicken extends Bird {

}

public class Duck extends Bird {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(getName() + "이는 집오리라서 날지 않아!");
    }
}

Bird가 미리 구현한 구현한 fly() 메서드를 재사용할 수 있다. Chicken은 특정 로직 없이 fly() 메서드를 사용할 수 있다.
만약 해당 로직이 맘에 들지 않는 경우, Duck처럼 오버라이딩 하면 된다.

public abstract class Bird {
    public void fly(){
        // 아래 로직이 변경되었다.
        System.out.println(name + "은 비행 중이다!");
    }
}

다만 슈퍼 클래스인 Bird가 위와 같이 변경될 경우 문제가 심각하다. Chicken은 해당 변경에 바로 영향을 받는다.

public class Ostrich extends Bird {
    @Override
    public void fly(){
        throw new UnsupportedOperationException("날 수 없는 새도 있다.");
    }
}

타조처럼 날지 못하는 새가 있다. 이런 경우 해당 메서드를 사용하지 못하도록 오버라이딩 해야할 수도 있다.

구현의 장점과 단점

구현의 장점은 필요로한 클래스에 필요로한 행동을 명시하고 구현하는 것에 있다.
구현의 단점은 동일한 메서드와 동일한 코드를 공유하더라도 이를 반복하여 작성해야 한다는 점이다.

public interface Flyable {
    void fly();
}

public class Chicken implements Flyable{
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(name + "이 날고 있다!");
    }
}

public class Ostrich /* implements Flyable */ {
    // 나는 행위가 존재하지 않는다. 그러므로 Flyable을 구현하지 않는다.
    // public void fly(){}  
}


public class Sparrow implements Flyable{
    // Chicken#fly와 동일한 로직이 반복된다.
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(name + "이 날고 있다!");
    }
}

상속과 구현의 한계를 넘어 - 전략패턴

상속과 구현의 공통점은 데이터 타입이 슈퍼 클래스나 인터페이스에 따르는 것에 있다.
전략패턴은 클래스의 데이터 타입을 정하지 않는다. 그보다는 특정 행위를 필드를 통해 선언하고 사용한다. 해당 필드를 전략이라 한다.
행위의 구현을 전략이 대리한다.
전략은 다형성을 통해 여러 개가 작성되고 필요한 전략을 선택할 수 있다. 같은 전략을 여러 클래스가 재사용할 수 있다.
함수형 인테페이스로 구현하여 주입할 수도 있다.

public interface FlyBehavior {
    void fly(String name);
}

public class Chicken {
    private final String name;
    private final FlyBehavior flyBehavior;

    public Chicken(String name, FlyBehavior flyBehavior) {
        this.name = name;
        this.flyBehavior = flyBehavior;
    }

    public void fly(){
        flyBehavior.fly(name);
    }
}

FlyBehavior가 전략이며 인터페이스로 작성되었다.
Chicken은 FlyBehavior을 전략으로 하여 필드에 선언했다.
Chicken의 fly 메서드를 FlyBehavior가 대신 처리한다.
FlyBehavior 구현체는 생성자를 통해 주입받는다.

public class Ostrich  {
    String name;
}

더 이상 타조는 fly 메서드를 가지고 고민하지 않는다.

public class SuperFast implements FlyBehavior{
    @Override
    public void fly(String name) {
        System.out.println(name + "가 완전 빠르게 난다~");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Chicken chicken = new Chicken("닭돌이", new SuperFast());
        chicken.fly();

        Chicken chicken2 = new Chicken(
                "닭순이"
                , name -> System.out.println(name + "가 오늘은 날기 싫다네 ㅠ 힝.."));
        chicken2.fly();
    }
}

필요로한 전략을 작성할 수 있다. 그리고 재사용할 수 있다.
인터페이스의 메서드가 하나면 익명함수나 람다로 구현할 수 있다.

전략 패턴이란

전략 패턴이란 클라이언트로부터 특정 알고리즘을 캡슐화하고 분리하는 패턴이다.
필요로 한 알고리즘을 확장하고 선택할 수 있다.
상속(Inheritance)이 아닌 위임(Delegation)으로 구현한다.
- 클라이언트 객체는 전략에 해당하는 인터페이스를 소유하며, 외부는 전략의 구현체를 선택 및 주입한다.
런타임 시점에서 전략을 선택할 수 있다.
OCP를 준수한다. 전략이 변경되더라도 클라이언트 코드는 변경되지 않는다.
스프링 빈과 주입은 전략패턴의 대표적인 사용 방법이다. 스프링의 수많은 코드가 전략 패턴을 사용한다.

참조

백기선, 디자인 패턴 강의(https://www.inflearn.com/course/%EB%94%94%EC%9E%90%EC%9D%B8-%ED%8C%A8%ED%84%B4)

O’Reilly, “헤드 퍼스트 디자인 패턴”