전략패턴

전략 패턴 정의

전략 패턴은 컨텍스트(context)에서 사용할 변경 가능한전략(알고리즘)을인터페이스를 이용하여 캡슐화하고,필요에 따라 동적으로 변경하여 사용할 수 있도록 하는 디자인 패턴이다.여기서 전략(알고리즘)이란 독립적인 책임으로 분리가 가능한 기능을 의미한다.위키에서는 전략 패턴을 다음과 같이 정의하고 있다.

1.전략 패턴을 사용하지 않는 경우 발생할 수 있는 문제점

전략 패턴을 사용하지 않고 구현한 간단한 예제를 보자.전쟁 게임에는 전사(warior),궁수(archer)라는 공격 유닛이 있다.각 유닉의 공격 방식은 다음과 같이 나뉜다.

• 전사:근거리 공격
• 궁수:원거리 공격
  전사와 궁수를 추상화한 객체인 Unit은 다음과 같다.public abstract class Unit { public void move() { System.out.println("이동"); } public abstract void role(); public abstract void attack(); } 모든 유닛의 이동 방법이 동일하기 때문에 move()메소드는 구현부는 가지고 있다.반면 각각의 유닛은 역할과 공격 방법이 다르기 때문에 role(),attack()메소드는 추상 메소드로 선언하였다.이제 Unit을 상속하여 개별 유닛을 어떻게 구현할지 생각해보자.// 전사 public class Warrior extends Unit { @Override public void role() { System.out.println("전사"); } @Override public void attack() { System.out.println("근거리 공격"); } } // 궁수 public class Archer extends Unit { @Override public void role() { System.out.println("궁수"); } @Override public void attack() { System.out.println("원거리 공격"); } } 전사와 궁수는 Unit을 상속받아 role()메소드와 attack()메소드를 오버라이딩 하였다.전략 패턴을 사용하지 않은 예제에서는 두 가지 문제점이 존재한다.(1)유닛의 공격 방식이 변경되는 경우 클래스를 직접 수정해야 한다.=>개방 폐쇄 원칙 위반public class Warrior extends Unit { @Override public void role() { System.out.println("전사"); } @Override public void attack() { // 메소드 내부 수정 발생 System.out.println("근거리 공격 & 원거리 공격"); } } (2)전사,궁수 이외의 유닛이 추가되는 경우 공격 방식이 동일한데도 불구하고 attack()메소드를 중복해서 구현해야 한다.=>코드 중복public class Wizard extends Unit { @Override public void role() { System.out.println("마법사"); } @Override public void attack() { // 메소드 중복 발생 System.out.println("원거리 공격"); } }

2.전략 패턴 사용 이유

앞선 예제에서 발생한 두 가지 문제를 해결하기 위해 전략 패턴을 사용한다.(1)개방 폐쇄 원칙(OCP)원칙 실현

• attack()메소드를 수정하지 않고도 특정 공격 방법으로 변경할 수 있어야 한다.
  (2)코드 재사용

• 동일한 공격 방법을 지닌 유닛은 코드를 재사용 할 수 있어야 한다.

4.전략 패턴 적용하기

예제를 구현하기 전에 전략 패턴의 구조를 이해해야 한다.Attackable 인터페이스를 이용해 알고리즘(ShortAttack,LongAttack,ShortAndLongAttack)들을 캡슐화 하고,컨텍스트(Warrior,Archer,Wizard를 포함한 Unit)에서 전략을 상황에 따라 동적으로 바꿔 사용할 수 있도록 하는 구조이다.

Unit

public abstract class Unit { protected Attackable attackable; public abstract void role(); public void move() { System.out.println("이동"); } public void attack() { attackable.attack(); } public void setAttackable(Attackable attackable) { this.attackable = attackable; } }

Attackable 인터페이스와 알고리즘들

// 인터페이스 public interface Attackable { void attack(); } // 근거리 공격 알고리즘 public class ShortAttack implements Attackable { @Override public void attack() { System.out.println("근거리 공격"); } } // 원거리 공격 알고리즘 public class LongAttack implements Attackable { @Override public void attack() { System.out.println("원거리 공격"); } }

Unit을 상속한 객체들

// 전사 public class Warrior extends Unit { public Warrior(Attackable attackable) { super.attackable = attackable; } @Override public void role() { System.out.println("전사"); } } // 궁수 public class Archer extends Unit { public Archer(Attackable attackable) { super.attackable = attackable; } @Override public void role() { System.out.println("궁수"); } } 구현이 완료되었으니 클라이언트를 만들어 실제 컨텍스트의 동작을 확인해보자.public class StrategyPatternMain { public static void main(String[] args) { Unit warrior = new Warrior(new ShortAttack()); warrior.role(); warrior.move(); warrior.attack(); System.out.println(); Unit Archer = new Archer(new LongAttack()); archer.role(); archer.move(); archer.attack(); } } 출력 결과는 다음과 같다.전사 이동 근거리 공격 궁수 이동 원거리 공격 Attackable 인터페이스를 Unit 슈퍼 클래스의구성으로 사용하여,Unit을 상속 받은 서브 클래스에서 Attackable의 실제 구현체를 모르더라도 attack()메소드를 사용할 수 있게 되었다.유닛이 추가되면 구현되어 있는 공격 방법을 재사용 하면 되기 때문에코드 재사용이 가능하다.코드의 수정을 유발하기 위해‘전략 패턴을 적용하지 않은 경우’와 같이‘마법사’유닛과‘근거리&원거리’공격 방법을 추가하자.// 근거리 & 원거리 공격 알고리즘 public class ShortAndLongAttack implements Attackable { @Override public void attack() { System.out.println("근거리 & 원거리 공격"); } } // 마법사 public class Wizard extends Unit { public Wizard(Attackable attackable) { super.attackable = attackable; } @Override public void role() { System.out.println("마법사"); } } ‘전략 패턴을 적용하지 않은 경우’와 달리 기존 클래스에 어떠한 변경도 발생하지 않았다.Attackable 인터페이스를 구현한 새로운 공격 방법을 추가하고,마법사는 Unit 슈퍼 클래스를 상속 받기만 하면 된다.만약 기존에 있던 전사의 공격 방법이‘근거리&원거리’공격으로 변경된다고 해도 개별 클래스는 변경이 발생하지 않는다.Attackable 인터페이스를 이용해 구현체에 의존하지 않는 코드로 만들어놨기 때문이다.public class StrategyPatternMain { public static void main(String[] args) { Unit warrior = new Warrior(new ShortAttackable()); warrior.role(); warrior.move(); warrior.attack(); System.out.println(); // 런타임에 전략을 바꿔보자 warrior.setAttackable(new ShortAndLongAttackable()); warrior.role(); warrior.move(); warrior.attack(); } } 전사 이동 근거리 공격 전사 이동 근거리 & 원거리 공격 런타임에 전략을 바꿔도 기존의 코드에는 어떠한 변경도 발생하지 않는다.변경에는 닫혀있고 확장에는 열려 있는 코드를 구현함으로써개방 폐쇄 원칙(OCP)을 실현하였다.

💡정리하기

전략 패턴(Strategy Pattern)은 컨텍스트(context)가 사용할 변경 가능한 전략을 인터페이스를 이용해 캡슐화 하고,필요에 따라 동적으로 전략을 변경할 수 있도록 하는 디자인 패턴이다.전략 패턴을 사용하는 이유는 크게 두 가지가 있다.(1)개방 폐쇄 원칙(OCP)실현

• 의존 클래스를 수정하지 않고도(변경 X)기능을 추가하거나 변경할 수 있어야(확장 O)한다.
  (2)코드 재사용

• 동일한 전략을 지닌 컨텍스트에서 하나의 전략을 재사용 할 수 있어야 한다.

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이 글은 제 Tistory 블로그에 처음 게시(2022-12-07)된 글입니다.