OverView

오늘은 행동 패턴 중 하나인 커맨드 패턴을 다룬다.

커맨드(Command) 패턴

커맨드 패턴은 연산을 호출하는 객체와 수행하는 객체를 분리하는 패턴이다. 이 패턴에서 핵심은 통상적으로 execute() 라는 추상 메서드를 가진 Command 인터페이스를 통해 기능을 확장해 나간다. Command 객체의 서브클래스들은 실제 수행에 관련된 객체를 인스턴수 변수로 저장하여 execute() 내부에서 실제 수행될 객체의 명령을 실행시킨다.

Command_Design_Pattern_Class_Diagram

  • Command: 연산 수행에 필요한 인터페이스를 선언
  • ConcreateCommand : 객체와 액션 간의 연결성읠 정의함 또한 처리 객체에 정의된 연산을 호출하도록 execute를 구현함
  • client: 객체를 생성하고 처리 객체로 정의함
  • Invoker: 명령어에 처리를 수행할 것을 요청함
  • Receiver: 요청에 관련된 연산 수행 방법을 알고있음

사실 모든 패턴이 그렇듯이 코드를 보면 조금 더 이해가 쉽다. 에어컨을 만드는 예제를 확인해보자

에어컨 만들기

여기서 만들 에어컨은 작은 컨트롤러가 있다. 기본기능에만 충실해서 다음과 같은 버튼이 있다.

  • 전원 버튼 (toggle)
  • 온도 올리기 버튼
  • 온도 내리기 버튼

세가지 기능을 갖는 컨트롤러를 통해 에어컨을 조작해보자

인터페이스 작성하기

위에서 언급했듯이 일단 Command 객체를 만들어야한다.

package me.sup2is;

public interface Command {
    void execute();
}

Command 인터페이스는 단순히 execute() 라는 추상메서드를 갖고 있다. 이 Command를 확장해서 실제 기능을 수행하는 ConcreateCommand 객체를 만들어보자.

DecTemperatureCommand.java

package me.sup2is;

public class DecTemperatureCommand implements Command{

    private AirConditioner airConditioner;

    public DecTemperatureCommand(AirConditioner airConditioner) {
        this.airConditioner = airConditioner;
    }

    @Override
    public void execute() {
        airConditioner.decrease();
    }
}

IncTemperatureCommand.java

package me.sup2is;

public class IncTemperatureCommand implements Command{

    private AirConditioner airConditioner;

    public IncTemperatureCommand(AirConditioner airConditioner) {
        this.airConditioner = airConditioner;
    }

    @Override
    public void execute() {
        airConditioner.increase();
    }
}

PowerCommand.java

package me.sup2is;

public class PowerCommand implements Command {

    private AirConditioner airConditioner;

    public PowerCommand(AirConditioner airConditioner) {
        this.airConditioner = airConditioner;
    }

    @Override
    public void execute() {
        airConditioner.togglePower();
    }
}

Command 인터페이스를 확장한 XXXCommand 클래스들은 execute()를 구현하지만 실제 메서드 내부에서 구현하는게 아니라 Receiver의 메서드만 수행하도록 구현해야한다.

이제 실제 로직을 수행하는 Receiver를 구현해보자.

Receiver 구현하기

AirConditioner.java

package me.sup2is;

public class AirConditioner {

    private boolean operation;
    private int windStrength;


    public AirConditioner() {
        windStrength = 27;
        operation = false;
    }

    public void togglePower() {
        operation = !operation;
        System.out.println("현재 에어컨 동작 상태 : " + (operation ? "실행중" : "종료"));
    }

    public void increase() {
        if(!operation) {
            System.out.println("에어컨이 동작하지 않습니다!");
            return;
        }

        if(windStrength < 30) {
            windStrength ++;
        }

        System.out.println("현재 온도 : " + windStrength);
    }

    public void decrease() {
        if(!operation) {
            System.out.println("에어컨이 동작하지 않습니다!");
            return;
        }

        if(windStrength > 18) {
            windStrength --;
        }

        System.out.println("현재 온도 : " + windStrength);
    }


}

AirConditioner 클래스는 실제 자기 자신의 동작을 나타낸다.

이제 AirConditioner 클래스와 에어컨을 어떻게 조종할지에 대한 커맨드 명령을 만들었으니 실제 커맨드를 클라이언트에게 노출하는 Invoker를 생성해보자.

Invoker 구현하기

RemoteController.java

package me.sup2is;

public class RemoteController {

    private Command command;

    public RemoteController(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void pressButton() {
        command.execute();
    }


}

RemoteController 클래스는 Command 타입의 인스턴스 변수를 갖고 있고 생성자시점과 setCommand() 라는 메서드로 명령을 변경할 수 있다. 이제 에어컨을 직접 동작시켜보자.

에어컨 동작시키기

Main.java

package me.sup2is;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        AirConditioner airConditioner = new AirConditioner();

        Command decTemperatureCommand = new DecTemperatureCommand(airConditioner);
        Command incTemperatureCommand = new IncTemperatureCommand(airConditioner);
        Command powerCommand = new PowerCommand(airConditioner);

        RemoteController remoteController = new RemoteController(powerCommand);
        remoteController.pressButton();

        remoteController.setCommand(incTemperatureCommand);

        remoteController.pressButton();
        remoteController.pressButton();
        remoteController.pressButton();
        remoteController.pressButton();
        remoteController.pressButton();

        remoteController.setCommand(decTemperatureCommand);

        remoteController.pressButton();
        remoteController.pressButton();
        remoteController.pressButton();
        remoteController.pressButton();

        remoteController.setCommand(powerCommand);
        remoteController.pressButton();

    }

}

이렇게 실행시킨 프로그램의 결과는 다음과 같다.

현재 에어컨 동작 상태 : 실행중
현재 온도 : 28
현재 온도 : 29
현재 온도 : 30
현재 온도 : 30
현재 온도 : 30
현재 온도 : 29
현재 온도 : 28
현재 온도 : 27
현재 온도 : 26
현재 에어컨 동작 상태 : 종료

마무리

추가적으로 RemoteController 내부에 Command 타입 인스턴수 변수의 타입을 Stack<Command> 이나 List<Command> 타입으로 두고 setCommand() 시점이나 pressButton() 시점에 실행하는 명령을 저장함으로써 명령에 대한 기록을 남길 수 있다. 이런식으로 구현하면 기존에 실행했던 명령들을 전부 취소하는 등의 행위를 할 수 있다.

포스팅은 여기까지 하겠습니다. 퍼가실때는 출처를 반드시 남겨주세요!

예제: https://github.com/sup2is/study/tree/master/design-pattern/command-pattern


References