[디자인패턴/Design Pattern] Composite Pattern / 컴포지트 패턴

관련 내용은 [자바 언어로 배우는 디자인 패턴 입문],[Head First Design Pattern]의 내용을 참고해서 정리한 내용입니다. 잘못된 부분은 댓글로 피드백 부탁드립니다.

1. Composite 패턴이란?

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개별 객체와 복합 객체를 똑같은 방법으로 취급하는 것, 해당 패턴을 사용하면 객체들을 트리 구조로 구성하여 부분과 전체를 나타내는 계층 구조로 만들 수 있습니다.

2. Composite 패턴의 등장인물

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• Leaf(나뭇잎)의 역할
  1. '단일객체'을 표시하는 역할을 수행하며, 내부에는 다른 것을 넣을 수 없습니다.
• Composite(복합체)의 역할
  1. '복합객체'를 나타내는 역할을 하며, Leaf나 Composite 역할을 넣을 수 있습니다.
• Component의 역할
  1. Leaf, Composite의 역할을 동일시하는 역할이며, 둘의 상위 클래스입니다.

Composite 패턴의 클래스 다이어그램

3. 예제

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3-1. MenuComponent 클래스

우선 Component역할인 MenuComponent 클래스입니다.

public abstract class MenuComponent {

    public void add(MenuComponent menuComponent) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    // 기타 필요한 메소드 정의

    public void print() {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

디자인의 원칙에 의해서 인터페이스로 선언하지 않고 추상 클래스로 선언한 이유는
Leaf, Composite는 역할이 달라서 각 역할에 맞는 기본 메소드를 구현하기 불가능 하기 때문에 예외처리 라는 기본 구현을 제공하기 위해서 추상 클래스를 사용하였습니다.

3-2. MenuItem 클래스

Leaf 역할입니다.

public class MenuItem extends MenuComponent {
    private String name;
    private String description;
    double price;

    // 생성자, 게터 생략

    public void print() {
        System.out.println(" - " + getName() + " : " + getPrice());
        System.out.println("    -- " + getDescription());
    }
}

단일 객체로써 필요한 동작을 하면 역할은 끝입니다.

3-3. Menu 클래스

Composite 역할입니다.

public class Menu extends MenuComponent {
    ArrayList menuComponents = new ArrayList();
    String name;
    String description;

    // 생성자, 게터 생략

    public void print() {
        System.out.println(getName() + ", " + getDescription());
        System.out.println("-----------------------------------------");
        Iterator iterator = menuComponents.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            MenuComponent menuComponent = 
                    (MenuComponent) iterator.next();
            menuComponent.print();
        }
        System.out.println();
    }
}

Composite 요소는 Compoent 요소를 자식으로 가집니다. 그래서 자식들을 관리하기 위한 print() 메소드를 재정의 합니다.

3-4. Main 클래스

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MenuComponent pancakeHouseMenu = new Menu ("팬케이크 하우스 메뉴", "런치 메뉴");

        MenuComponent cafeMenu = new Menu ("카페메뉴", "브런치 메뉴");

        MenuComponent dessertMenu = new Menu ("디저트 메뉴", "디저트를 즐겨 보세요!");

        MenuComponent allMenus = new Menu("전체 메뉴" , " 전체 메뉴");

        allMenus.add(pancakeHouseMenu);
        allMenus.add(cafeMenu);
        allMenus.add(dessertMenu);

        pancakeHouseMenu.add(new MenuItem("기본 팬케이크", "고소한 기본 팬 케이크", 4400));
        pancakeHouseMenu.add(new MenuItem("블루베리 팬케이크", "달콤한 블루베리 시럽이 추가된 팬 케이크", 6400));

        // 기타 메뉴 추가 생략

        allMenus.print();
    }
}

전체 트리의 맨 위구조를 가질 allEmnus 에 Composite역할을 하는 { pancakeHouseMenu, cafeMenu, dessertMenu }를 담아주고 각각의 집합체에 Leaf역을 하는 MenuItem을 추가해줍니다.

실행 결과

전체 메뉴,  전체 메뉴
-----------------------------------------
팬케이크 하우스 메뉴, 런치 메뉴
-----------------------------------------
 - 기본 팬케이크 : 4400.0
    -- 고소한 기본 팬 케이크
 - 블루베리 팬케이크 : 6400.0
    -- 달콤한 블루베리 시럽이 추가된 팬 케이크

카페메뉴, 브런치 메뉴
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 - 치즈 케이크 : 23000.0
    -- 이달의 인기 치즈 케이크입니다.
 - 초코 쿠키 : 2000.0
    -- 바삭한 초코 쿠키입니다.

디저트 메뉴, 디저트를 즐겨 보세요!
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 - 팥빙수 : 4500.0
    -- 여름철 더위를 책임질 오리지널 팥빙수입니다.
 - 우유 : 1500.0
    -- 고소한 소화가 잘되는 우유입니다.

전체 트리 구조의 간략한 모양입니다.

3-5. 왜 사용할까?

• 위 트리구조 예시에서 처럼 복합 객체와 단일 객체의 처리 방법이 다르지 않을 경우, 전체 - 부분 관계로 정의할 수 있다.
  즉 트리 구조로 표현하고 싶은 경우 사용

4. 관련 패턴

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• Command 패턴 : '매크로 커맨드'를 만들 때 Composite 패턴이 사용됩니다.
• Visitor 패턴 : Composite를 순환하면서 처리하는데 사용합니다.
• Decorator 패턴 : 장식과 내용물을 동일시합니다. 동일시 한다는 공통점이 있습니다. link