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옵저버 패턴(Observer Pattern)

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옵저버 패턴(Strategy Pattern)

한 객체(주제)의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체(옵저버)들한테 연락이 가고 데이터가 업데이트되는 방식으로 일대다(one-to-many) 의존성을 정의합니다.

이 부분에서 가장 중요한 포인트는 연락이 가고 내용이 갱신돤다.라는 점이라고 생각한다.

push vs pull

옵저버 패턴은 push방식, pull방식 두가지로 구현이 가능합니다.

  • pull : 변경되었다는 알림과 함께 옵저버에게 직접 데이터를 전달
  • push : 변겨되었다는 알림을 보내면 옵저버는 필요한 데이터를 get하여 확인하는 방식

옵저버 패턴을 사용하는 다양한 예시 (추가 필요)

  • 제보자가 신문사에게 내용을 전달해준다.
  • 신문 구독자들에게 매일 신문을 전달해준다.
  • 물품 공급자가 판매처에 물품에 대한 변동사항을 전달해 준다.

옵저버 패턴은 다음과 같은 기능을 가지고 있다.

  • 옵저버들은 주제에 등록/삭제 요청을 할 수 있다. (신문 구독/취소를 할 수 있다.)
  • 주제(subject)는 옵저버들에게 업데이트된 정보를 전달할 수 있다. (매일 새로운 정보가 업데이트 된 신문을 전달해준다.)

옵저버 패턴은 구현시 다음과 같은 특징을 가지고 있어야 한다.

  • 옵저버들은 Observer interface를 상속받아 구현하여야한다.
  • 주제(subject)는 Observer들은 interface를 통해 구현한다는 것 이외에 아무런 정보를 알지 못한다.

코드 예시

우선적으로 옵저버와 주제에 대해 느슨한 결합을 가지기 위해 필수 기능들을 인터페이스로 구현하고 진행한다.

push(제보 서비스)

신문 구독 옵저버는 다음과 같은 기능을 반드시 가지고 있어야한다.

  • 업데이트 된 알림과 내용을 받는 기능(update(String content))
public interface NewsPaperObserver {
    void update(String content);
}

주제는 다음과 같은 기능을 반드시 가지고 있어야한다.

  • 옵저버 등록(addObserver(Observer))
  • 옵저버 삭제(removeObserver(Observer))
  • 옵저버에게 알림(notificationObserver())
public interface Subject {
    void addObserver(NewsPaperObserver observer);
    void removeObserver(NewsPaperObserver observer);
    void notificationObserver();
}

아래와 같이 NewsPaperObserver를 구현한 3개의 신문사를 만들어보자.

  1. KimNews
  2. VanNews
  3. ParkNews

KimNews

public class KimNews implements NewsPaperObserver {
    private String content = "";

    public void introduce() {
        System.out.println("Kim뉴스의 소식입니다. : " + content);
    }

    @Override
    public void update(String content) {
        this.content = content;
    }
}

VanNews

public class VanNews implements NewsPaperObserver {
    private String content = "";

    public void introduce() {
        System.out.println("Van뉴스의 소식입니다. : " + content);
    }

    @Override
    public void update(String content) {
        this.content = content;
    }
}

ParkNews

public class ParkNews implements NewsPaperObserver {
    private String content = "";

    public void introduce() {
        System.out.println("Park뉴스의 소식입니다. : " + content);
    }

    @Override
    public void update(String content) {
        this.content = content;
    }
}

그리고 방송 내용을 알려주는 BroadCast는 다음과 같다

BroadCast

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class BroadCast implements Subject {
    private List<NewsPaperObserver> observers = new ArrayList<>();
    private String content;

    public BroadCast(String content) {
        this.content = content;
    }

    public void updateContent(String content) {
        //변경사항이 발생하였다면 변경하고 notification한다.
        if(!this.content.equals(content)) {
            this.content = content;
            notificationObserver();
        }
    }

    @Override
    public void addObserver(NewsPaperObserver observer) {
        observers.add((NewsPaperObserver) observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(NewsPaperObserver observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notificationObserver() {
        for (NewsPaperObserver observer : observers) {
            //각 옵저버 마다 content를 업데이트 한다.
            observer.update(this.content);
        }
    }
}

위를 테스트하기 위해 다음과 같은 테스트 코드를 구현해보았다.

테스트 코드

import org.junit.jupiter.api.Test;

class BroadCastTest {

    @Test
    void pull_옵저버_패턴_테스트() {
        BroadCast broadCast = new BroadCast("안녕하세요");
        KimNews kimNews = new KimNews();
        VanNews vanNews = new VanNews();
        ParkNews parkNews = new ParkNews();

        //기본 방송
        kimNews.introduce();
        vanNews.introduce();
        parkNews.introduce();

        //방송국에 뉴스정보를 추가
        broadCast.addObserver(kimNews);
        broadCast.addObserver(vanNews);
        broadCast.addObserver(parkNews);

        System.out.println();

        //새로운 기사 알림
        broadCast.updateContent("1번 기사입니다.");

        //"1번 기사입니다"가 출력될 것이다
        kimNews.introduce();
        vanNews.introduce();
        parkNews.introduce();

        System.out.println();

        //vanNews를 삭제
        broadCast.removeObserver(vanNews);

        //새로운 기사 입력
        broadCast.updateContent("2번 기사입니다.");

        //vanNews를 제외한 나머지 뉴스기사만 업데이트 된다.
        kimNews.introduce();
        vanNews.introduce();
        parkNews.introduce();

    }
}

실행 결과

connect

pull(물품 정보)

물품 공급자가 마트들에게 물품을 공급하는 로직을 만들어보자.

옵저버는 다음과 같은 기능을 반드시 가지고 있어야한다.

  • 업데이트 된 알림과 내용을 받는 기능(update(String content))
public interface SalesObserver {
    void update(Subject subject);
}

주제는 다음과 같은 기능을 반드시 가지고 있어야한다.

  • 옵저버 등록(addObserver(Observer))
  • 옵저버 삭제(removeObserver(Observer))
  • 옵저버에게 알림(notificationObserver())
  • 가격을 알려주는 기능(getPrice())
public interface Subject {
    void addObserver(SalesObserver observer);

    void removeObserver(SalesObserver observer);

    void notificationObserver();

    int getPrice(String name);
}

다음과 같이 SalesObserver를 구현한 3개의 마트를 만들어보자

  1. Amart
  2. Bmart
  3. Cmart

Amart

public class Amart implements SalesObserver {
    //A마트는 사과,바나나,포도를 취급한다.
    private static final String APPLE = "apple";
    private static final String BANANA = "banana";
    private static final String GRAPE = "grape";

    private int applePrice;
    private int bananaPrice;
    private int grapePrice;


    public Amart(int applePrice, int bananaPrice, int grapePrice) {
        this.applePrice = applePrice;
        this.bananaPrice = bananaPrice;
        this.grapePrice = grapePrice;
    }

    @Override
    public void update(Subject subject) {
        applePrice = subject.getPrice(APPLE);
        bananaPrice = subject.getPrice(BANANA);
        grapePrice = subject.getPrice(GRAPE);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Amart{" +
                "applePrice=" + applePrice +
                ", bananaPrice=" + bananaPrice +
                ", grapePrice=" + grapePrice +
                '}';
    }
}

Bmart

public class Bmart implements SalesObserver {
    //B마트는 사과를 취급한다.
    private static final String APPLE = "apple";

    private int applePrice;

    public Bmart(int applePrice) {
        this.applePrice = applePrice;
    }

    @Override
    public void update(Subject subject) {
        applePrice = subject.getPrice(APPLE);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Bmart{" +
                "applePrice=" + applePrice +
                '}';
    }
}

Cmart

public class Cmart implements SalesObserver {
    //C마트는 바나나,포도를 취급한다.
    private static final String BANANA = "banana";
    private static final String GRAPE = "grape";

    private int bananaPrice;
    private int grapePrice;

    public Cmart(int bananaPrice, int grapePrice) {
        this.bananaPrice = bananaPrice;
        this.grapePrice = grapePrice;
    }

    @Override
    public void update(Subject subject) {
        bananaPrice = subject.getPrice(BANANA);
        grapePrice = subject.getPrice(GRAPE);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cmart{" +
                "bananaPrice=" + bananaPrice +
                ", grapePrice=" + grapePrice +
                '}';
    }
}

Subject를 구현한 Sales를 다음과 같이 구현한다.

Sales

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class Sales implements Subject {
    private Map<String, Integer> sales = new HashMap<>();
    private List<SalesObserver> observers = new ArrayList<>();

    public Sales(Map<String, Integer> sales) {
        this.sales = sales;
    }

    public void updatePrice(String name, int price) {
        sales.put(name, price);
        notificationObserver();
    }

    @Override
    public void addObserver(SalesObserver observer) {
        observers.add(observer);
    }

    @Override
    public void removeObserver(SalesObserver observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    @Override
    public void notificationObserver() {
        //객체에서 필요한 정보만 가져갈 수 있도록 한다.
        for (SalesObserver observer : observers) {
            observer.update(this);
        }
    }

    @Override
    public int getPrice(String name) {
        if (sales.containsKey(name)) {
            return sales.get(name);
        }
        return -1;
    }
}

그리고 다음과 같이 테스트를 진행해 보았다.

테스트 코드

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class SalesTest {

    @Test
    void pull_Test() {
        Map<String, Integer> values = new HashMap<>();
        values.put("apple", 1000);
        values.put("banana", 100);
        values.put("grape", 500);
        //공급처 생성
        Sales sales = new Sales(values);
        //마트 생성
        Amart amart = new Amart(500, 10, 1);
        Bmart bmart = new Bmart(10);
        Cmart cmart = new Cmart(10, 1);
        //처음 가격이 출력된다.
        System.out.println(amart.toString());
        System.out.println(bmart.toString());
        System.out.println(cmart.toString());

        System.out.println();

        //Observer 추가
        sales.addObserver(amart);
        sales.addObserver(bmart);
        sales.addObserver(cmart);

        //사과의 가격을 업데이트 하며 옵저버들에게 안내해준다.
        sales.updatePrice("apple", 2000);

        //sales의 가격이 출력된다.
        System.out.println(amart.toString());
        System.out.println(bmart.toString());
        System.out.println(cmart.toString());

        System.out.println();
        //bmart 제거
        sales.removeObserver(bmart);

        //사과의 가격을 다시 바꾼다
        sales.updatePrice("apple", 100);

        //bmart의 사과가격은 그대로 2000이다.
        System.out.println(amart.toString());
        System.out.println(bmart.toString());
        System.out.println(cmart.toString());
    }
}

실행 결과

connect

결론

  • push 와 pull방식 모두 구현 해보았는데 pull방식이 더 옳은 것으로 간주 된다고 한다.
  • 옵저버 패턴에서는 객체들 사이에 일대다 관계를 정의합니다.
  • Subject 쪽에서는 옵저버드이 Observer 인터페이스를 구헌한다는 것 이외에 옵저버에 대해 모르기 때문에 느슨한 결합이라고 할 수 있다.

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