헤드퍼스트 디자인패턴 정리 10 - 상태 패턴

14 Dec 2024 in Dev.Log on Study, Design-pattern

헤드퍼스트 디자인패턴 책을 읽으면서 주요 내용을 정리해놓은 노트를 공개합니다.

헤드퍼스트 디자인패턴 10장 상태 패턴에 대해 요약정리한 내용입니다.

사실 상태패턴은 전략패턴과 쌍둥이다. 전략패턴은 바꿔 쓸 수 있는 알고리즘을 내세웠고, 상태패턴은 내부 상태를 바꿈으로써 객체가 행동을 바꿀 수 있도록 도와준다. 꽤 다르지만 그 밑바탕에 깔린 설계는 거의 같다.

[! 상태 패턴] 상태패턴을 사용하면 객체의 내부 상태가 바뀜에 따라서 객체의 행동을 바꿀 수 있습니다. 마치 객체의 클래스가 바뀌는 것과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

책에서는 우리가 잘아는 enum/switch문이 아닌 state라는 인터페이스를 구현하는 것으로 상태패턴을 구현.

아래의 코드는 책과는 좀 다르지만… 훨씬 일반적이라 이렇게 넣었음.

State 인터페이스

public interface State
{
    void Enter();    // 상태에 진입할 때 호출되는 메서드
    void Execute();  // 현재 상태에서 지속적으로 호출되는 메서드
    //  그 외 다양한 특수 메서드도 추가될 수 있다
    void Exit();     // 상태를 종료할 때 호출되는 메서드
}

상태 클래스 구현

public class IdleState : State
{
    public void Enter()
    {
        Console.WriteLine("Entering Idle State.");
    }

    public void Execute()
    {
        Console.WriteLine("Idling...");
    }

    public void Exit()
    {
        Console.WriteLine("Exiting Idle State.");
    }
}

public class WalkingState : State
{
    public void Enter()
    {
        Console.WriteLine("Entering Walking State.");
    }

    public void Execute()
    {
        Console.WriteLine("Walking...");
    }

    public void Exit()
    {
        Console.WriteLine("Exiting Walking State.");
    }
}

State들을 사용하는 class

public class Character
{
    private State currentState;

    public void SetState(IState newState)
    {
        // 현재 상태 종료
        currentState?.Exit();

        // 새로운 상태로 전환
        currentState = newState;

        // 새로운 상태에 진입
        currentState.Enter();
    }

    public void Update()
    {
        // 현재 상태에서 동작 실행
        currentState?.Execute();
    }
}

테스트코드

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Character character = new Character();

        // Idle 상태로 전환
        character.SetState(new IdleState());
        character.Update();

        // Walking 상태로 전환
        character.SetState(new WalkingState());
        character.Update();
    }
}

상태패턴과 전략패턴

둘의 용도는 다르다.

상태 패턴
- 객체의 내부 상태가 변함에 따라 자동으로 행동이 달라진다
- Context 객체에서 여러 상태 객체 중 한 객체에게 모든 행동을 맡기게 되고 그 객체의 내부 상태에 따라 현재 상태를 나타내는 객체가 바뀐다
  - Context? 상황에 맞는 특정 행동을 수행하는 객체.
  - Context 객체는 미리 정해진 상태 전환 규칙에 따라서 알아서 자기 상태를 변경 즉, 원래 상황에 맞게 상태를 바꾸는 걸 염두에 둔 디자인
- 클라이언트는 상태 객체를 몰라도 된다
- 상태 관리를 강조
전략 패턴
- 행동 방식을 분리하여 필요에 따라 클라이언트가 유연하게 선택할 수 있다
- 클라이언트가 Context 객체에게 어떤 전략 객체를 사용할지 지정해줌
  - 어떤 클래스의 인스턴스를 만들고, 그 인스턴스에게 어떤 행동을 구현하는 전략객체를 건네줌.
  - 객체가 상태를 변경하는 것을 장려하지는 않음
- 행동 방식 선택을 강조

+추가

상태 패턴
상태를 기반으로 하는 행동을 캡슐화하고, 행동을 현재 상태에게 위임
전략 패턴
바꿔 쓸 수 있는 행동을 캡슐화한 다음, 실제 행동은 다른 객체에게 위임
템플릿 메소드 패턴
알고리즘의 각 단계를 구현하는 방법을 서브클래스에서 구현

마무리

객체지향 원칙

바뀌는 부분은 캡슐화한다
상속보다는 구성을 활용한다
구현보다는 인터페이스에 맞춰서 프로그래밍한다
상호작용하는 객체 사이에서는 가능하면 느슨한 결합을 사용해야한다
클래스는 확장에 열려 있어야 하지만 변경에는 닫혀 있어야 한다(OCP)
추상화된 것에 의존하게 만들고 구상 클래스에 의존하지 않게 만든다
진짜 절친에게만 이야기해야한다 = 최소결합 직접 알 필요가 없는 다른 객체와 상호작용하는 것을 피하라
저수준 구성요소가 시스템에 접속할 수는 있지만 언제 어떻게 그 구성 요소를 사용할지는 고수준 구성 요소가 결정한다 (순환의존 X)
어떤 클래스가 바뀌는 이유는 하나뿐이어야만 한다

상태 패턴

내부 상태가 바뀜에 따라 객체의 행동이 바뀔 수 있도록 해 줍니다.
마치 객체의 클래스가 바뀌는 것 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

헤드퍼스트 디자인패턴 정리 10 - 상태 패턴

상태패턴과 전략패턴

+추가

마무리

Charo

Error

상태패턴과 전략패턴

+추가

마무리

Templates (for web app):

Error