디자인 패턴 정리 - Command Pattern

Command Pattern

• 요구사항(요청, 명령)을 객체로 캡슐화 시킨다. 이렇게 함으로써 주어진 여러 기능을 실행할 수 있는 재사용성
  이 높은 클래스를 설계할 수 있다.
  • 이벤트가 발생했을 때 실행될 기능이 다양하면서도 변경이 필요한 경우에 이벤트를 발생시키는 클래스를
    변경하지 않고 재사용할 때 유용하다.
• 요구사항 (기능)을 캡슐화 함으로써 기능의 실행을 요구하는 호출자 클래스와
  실제 기능을 실행하는 수신자 클래스 간의 의존성을 분리할 수 있다.
• 결과적으로 다양한 기능이 추가되어도 호출자는 수정없이 기능을 사용할 수 있다.

예시

• 계산기
  • 숫자 버튼과 연산자 버튼, = 버튼 등 버튼마다 다른 기능을 갖고 있다.
• 통합 리모콘
  • 티비 on/off, 전등 on/off, 에어컨 on/off 을 통합으로 관리하는
    리모콘의 경우 다 같은 버튼이지만 기능이 다르다.

정리

즉, 각기 다른 기능들을 하나로 캡슐화 하여 버튼이라는 기능과 커플링이 가능하게 하는 것이 목적이다. 버튼은 기능이 무엇인지 신경쓰지 않고 수행만 하게 하면 된다.

사용하는 객체마다 다른 api를 하나의 인터페이스로 캡슐화 하여 실행과 요청을 분리한다.

계산기 코드

설명

• 숫자, 연산자, =, c (클리어) 등 다른 기능들에 대해서 하나의 버튼으로
  수행할 수 있게한다.
• 숫자는 NumberBtnCommand, 그외 연산자는 OperatorBtnCommand 로 기능수행
• 둘다 Command 라는 인터페이스를 implements하여 캡슐화 한다. 이제 기능 수행은
  execute()라는 단일 메소드를 통해서만 접근하게 된다.
• CommandButton을 상속하여 버튼 역활을 갖게 한다.
• Main에서는 어떤 버튼이건 Command 인터페이스라면 execute()하게 한다.
  구현체가 알아서 적절한 기능을 하게 된다.

다이어그램

Command Interface 코드

public interface Command {
    void execute();
}

• 다양한 기능들을 하나의 커맨드로 추상화 시키기 위한 인터페이스이다.

NumberBtnCommand class 코드

public class NumberBtnCommand extends CommandButton implements Command {
    Calculator calculator;
    JLabel display;

    public NumberBtnCommand(
            String text, Dimension dimension,
            ActionListener listener, Calculator calculator, JLabel display)
    {
        super(text, dimension, listener);
        this.calculator = calculator;
        this.display = display;
    }

    @Override
    public void execute() {
        if (calculator.isOperand1Set() && calculator.isOperatorSet()) {
            int tmp = calculator.getOperand2();
            tmp *= 10;
            tmp += Integer.parseInt(getText());
            display.setText(tmp+"");
            calculator.setOperand2(tmp);
            calculator.setOperand2Set(true);
        } else {
            int tmp = calculator.getOperand1();
            tmp *= 10;
            tmp += Integer.parseInt(getText());
            display.setText(tmp+"");
            calculator.setOperand1(tmp);
            calculator.setOperand1Set(true);
        }
    }
}

• 숫자가 왔을 때 Command 인터페이스의 execute()를 구현하여 적절한 수행을 한다.

OperatorBtnCommand class 코드

public class OperatorBtnCommand extends CommandButton implements Command {
    Calculator calculator;
    JLabel display;

    public OperatorBtnCommand(
            String text, Dimension dimension,
            ActionListener listener, Calculator calculator, JLabel display)
    {
        super(text, dimension, listener);
        this.calculator = calculator;
        this.display = display;
    }

    @Override
    public void execute() {
        String r = "0";
        if (calculator.isOperand1Set() && !calculator.isOperand2Set()
                && !getText().equals("c") && !getText().equals("=")) {
            calculator.setOperatorSet(true);
            calculator.setOperator(getText().charAt(0));
            return;
        } else if (calculator.isOperand1Set() && calculator.isOperatorSet() && calculator.isOperand2Set()) {
            if (getText().equals("=")) {
                int f = calculator.getOperand1();
                int b = calculator.getOperand2();
                System.out.println(f + " " + calculator.getOperator() + " " + b);
                switch (calculator.getOperator()) {
                    case '+':
                        r = (f + b) + "";
                        break;
                    case '-':
                        r = (f - b) + "";
                        break;
                    case '*':
                        r = (f * b) + "";
                        break;
                    case '/':
                        if (b == 0) {
                            r = null;
                            break;
                        } else r = (f / b) + "";
                }
            }
        }
        display.setText(r);
        calculator.setOperand1Set(false);
        calculator.setOperand2Set(false);
        calculator.setOperatorSet(false);
        calculator.setOperand1(0);
        calculator.setOperand2(0);
    }
}

• 숫자 입력 상황과 연산자 입력 상황에 따라 적절히 계산한다.
• +, -, *, /, =, c 를 처리하게 된다.

Main class 코드

public class CalcGUIV1 extends JFrame implements ActionListener {

    // ~ 생략
    String[] buttonText = { "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "0", " ", " ", "+", "-", "*", "/", "c" , "=" };
    JLabel display = new JLabel();

    CalcGUIV1() {
        super("calculator");
        calculator = new Calculator();
        // display 설정 생략
        clear();
    }

    public JPanel getDisplayPanel() {
        // 생략
        return displayPanel;
    }
    public JPanel getButtonPanel() {
        JPanel buttonPanel = new JPanel();
        buttonPanel.setLayout(new GridLayout(5,3,10,5));

        /* 
        숫자용 버튼과 연산자용 버튼을 만든다. 이렇게 함으로서 execute() 명령어 하나로
        필요한 기능을 수행하게 할 수 있다. 
         */
        CommandButton numberBtn;
        CommandButton operBtn;

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            numberBtn = new NumberBtnCommand(buttonText[i], buttonDimension, this, calculator, display);
            buttonPanel.add(numberBtn);
        }
        for (int i = 10; i < buttonText.length; i++) {
            operBtn = new OperatorBtnCommand(buttonText[i], buttonDimension, this, calculator, display);
            buttonPanel.add(operBtn);
        }
        return buttonPanel;
    }

    public void clear() {
        display.setText("0");
    }

    // 이곳에서 버튼이 눌리면 execute() 명령을 수행한다. 기능 별로 구현코드가 작동된다.
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        if (e.getSource() instanceof Command) {
            ((Command) e.getSource()).execute();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        CalcGUIV1 c = new CalcGUIV1();
        c.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        c.setVisible(true);
    }
}

• Command 패턴을 사용함으로서 실행 코드와 요청을 분리할 수 있다.
• 버튼이 눌렸을 때 수행되어야 할 기능은 Command 인터페이스를 구현한 클래스에서 작성하므로
  기능이 수정/추가 되어도 서비스 로직에서는 수정이 필요 없고 구현 클래스만 건들면 된다.

결과