커맨드 패턴(Command Pattern)

wannabeking·2022년 10월 10일

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해당 예시는 헤드 퍼스트 디자인 패턴을 참고했습니다.

만능 리모콘

위와 같은 생김새의 만능 리모콘을 개발해야 한다.

좌측의 0, 1, 2, 3 인덱스에 등록하여 어떠한 기기의 특정 기능을 수행하거나(ON) 꺼버릴 수(OFF) 있다.

예를 들어 0번째 인덱스의 ON에 불을 켜는 기능, OFF에 불을 끄는 기능 등록

각 인덱스에는 새로운 기능을 수행하도록 기능을 교체할 수 있어야 한다.

UNDO 버튼은 마지막으로 실행한 명령을 되돌리는 기능을 수행한다.

마지막으로 불을 키는 동작을 수행했다면, UNDO 버튼은 불을 끔

자, 이제 커맨드 패턴을 사용하여 만능 리모콘을 구현해보자!

커맨드 패턴

커맨드 패턴은 다음과 같이 구성된다.

Command : 실행될 기능에 대한 인터페이스, execute()의 구현을 강제하며 위의 예제에서는 되돌리는 기능도 존재하기 때문에 undo()도 존재
Concrete Command : execute()를 실제로 구현하는 클래스
Invoker : 기능을 전달 받고 호출해주는 클래스, 예제에서 리모콘에 해당
Receiver : 실제 작업을 수행하는 클래스

만능 리모콘 예제를 구현하면서 커맨드 패턴의 구성 요소들을 위에서부터 차례대로 살펴보자.

public interface Command {

    void execute();

    void undo();
}

기능이라는 단위를 추상화 시키면, Invoker에서 어떠한 기능인지 몰라도 단순히 execute()와 undo()를 호출하여 느슨한 결합으로 이루어질 수 있다.

public class LightOnCommand implements Command {

    Light light;

    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        light.off();
    }
}

public class LightOffCommand implements Command {

    Light light;

    public LightOffCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        light.on();
    }
}

Concrete Command에서 Command에서 정의된 execute()와 undo()를 구현했다.

LightOnCommand의 경우 실행되면 불을 키므로 취소되면 불을 끄면 될 것이다.

어떠한 기능(작업)의 단위에선 실제로 작업을 수행하는 클래스(Receiver)가 필요한데, 여기서 Light에 해당된다.

public class RemoteControl {

    private static final int COMMAND_NUM = 3;
    Command[] onCommands;
    Command[] offCommands;
    Command undoCommand;

    public RemoteControl() {
        onCommands = new Command[COMMAND_NUM];
        offCommands = new Command[COMMAND_NUM];
        for (int i = 0; i < COMMAND_NUM; i++) {
            onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
        undoCommand = new NoCommand();
    }

    public void setCommand(int idx, Command onCommand, Command offCommand) {
        onCommands[idx] = onCommand;
        offCommands[idx] = offCommand;
    }

    public void onBtnPressed(int idx) {
        Command onCommand = onCommands[idx];
        onCommand.execute();
        undoCommand = onCommand;
    }

    public void offBtnPressed(int idx) {
        Command offCommand = offCommands[idx];
        offCommand.execute();
        undoCommand = offCommand;
    }

    public void undoBtnPressed() {
        undoCommand.undo();
    }
}

위의 예제의 리모콘(Invoker)를 구현한 클래스이다.

각 인덱스에 맞게 ON 커맨드, OFF 커맨드를 등록할 수 있고 각 버튼에 맞게 Command의 execute()를 호출하여 기능을 수행한다.

UNDO 버튼을 클릭할 경우를 대비하여 마지막 명령을 undoCommand에 저장한다.

public class Light {

    boolean isTurnedOn;

    public Light() {
        isTurnedOn = false;
    }

    public void on() {
        isTurnedOn = true;
        System.out.println("불을 켭니다.");
    }

    public void off() {
        isTurnedOn = false;
        System.out.println("불을 끕니다.");
    }

    public boolean isTurnedOn() {
        return isTurnedOn;
    }
}

실제 작업을 처리하는 Receiver다.

리모컨에 ON, OFF 버튼밖에 없다고 해당 작업만 수행할 수 있는게 아니라, 만약 불을 반만 켤 수 있는 기능이 필요하다면 LightHalfOnCommand 라는 기능을 추가하여 Invoker에 등록 후 사용하면 된다.

만약 반만 켜는 기능을 추가하면, 현재는 isTurnedOn으로 true or false이기 때문에 Enum으로 변경하여 관리하거나 int를 사용하면 될 것이다.

이제 커맨드 패턴의 구성에 대해 파악했으니, psvm을 살펴보자.

필자는 선풍기도 추가하여 OFF, LOW, HIGH로 바람의 세기를 조절할 수 있게 리모콘에 등록하였다.

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        RemoteControl remoteControl = new RemoteControl();

        Light light = new Light();
        Fan fan = new Fan();

        Command lightOnCommand = new LightOnCommand(light);
        Command lightOffCommand = new LightOffCommand(light);
        Command fanLowCommand = new FanLowCommand(fan);
        Command fanHighCommand = new FanHighCommand(fan);
        Command fanOffCommand = new FanOffCommand(fan);

        remoteControl.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);
        remoteControl.setCommand(1, fanLowCommand, fanOffCommand);
        remoteControl.setCommand(2, fanHighCommand, fanOffCommand);

        remoteControl.onBtnPressed(0);
        remoteControl.undoBtnPressed();
        remoteControl.onBtnPressed(1);
        remoteControl.onBtnPressed(2);
        remoteControl.undoBtnPressed();
        remoteControl.offBtnPressed(1);
    }
}