(본 강의 노트는 한빛 미디어의 <Head First Design Patterns>책을 기반으로 하고 있습니다)

02 옵저버 패턴

옵저버 패턴이란?

목적

객체간 일대다 의존 관계를 정의함
한 개 객체 상태가 변화될 때, 그 객체와 의존 관계에 있는 모든 객체들이 자동으로 알림을 받고 상태를 갱신

옵저버 패턴은 일종의 푸쉬 서비스를 구현

뉴스

뉴스 사이트를 방문해서 매번 새로운 뉴스가 있는지 확인하는 것은 번거로움
구독 서비스를 신청 시, 새로운 뉴스가 있으면 알려주는 것이 편리함

호텔의 모닝콜 서비스

일어날 시간을 확인하기 위해 자다 깨다를 반복하는 것은 어려움
모닝콜을 원하는 시간에 받거나 알람을 맞추는 것이 바람직함

전화번호 프로그램

상황: 정보를 확인하기 위해 마우스로 화면의 버튼을 클릭하는 경우
버튼이 클릭되었는지 프로그램에서 계속 확인하는 것은 시간 낭비
버튼 클릭 이벤트 발생 시, 프로그램에 해당 이벤트를 전달하고, 처리하도록 하는 것이 효율적

옵저버 패턴은 푸쉬를 사용하며 절차는 아래와 같음

푸쉬를 받고자 하는 사용자가 등록
특정 상황이 발생하면, 등록된 사용자에게 모두 알리고 자동으로 데이터가 갱신됨

뉴스레터 + 구독자 = 옵저버 패턴

뉴스레터 발행자는 Subject(or Publisher)
구독자는 Observer(or Subscriber)

디자인 패턴 요소

요소	설명
이름	옵저버(Observer)
문제	1:n 관계에서의 정보 갱신
해결방안	사용자를 등록하고, 정보가 변동하는 경우 알려주고 값을 자동으로 갱신
결과	느슨한 커플링(loose coupling), 확장성

옵저버 패턴의 클래스 다이어그램

사례1 - Weather( HFDP Ch.2 )

날씨
: Weather-O-Rama사의 차세대 인터넷 기반 기상 정보 스테이션 구축

시스템 구성

기상 스테이션 : 기상 정보를 수집하는 장비
Weather Data 객체 : 기상 스테이션으로부터 오는 데이터를 추적하는 객체
디스플레이 : 사용자에게 현재 기상 조건을 보여주는 장치

현재 조건(온도, 습도, 압력), 기상 통계, 간단한 기상 예보를 다른 화면에 표시 가능

정보 공급자
: 정기적으로 계속 온도, 습도, 기압을 측정 수집함
WeatherData 클래스

Concrete Subject

기상 측정 값이 바뀔 때마다 measurementsChanged() 함수가 호출된다고 함
: 이 함수를 구현해서 디스플레이에 정보를 표시하도록 해야 함

코드

public void measuremetsChanged(){
  //이미 구현된 함수를 통해 최신 측정값 가져옴
  float tmp = getTemperature();
  float humidity = getHumidity();
  float pressure = getPressure();
  //디스플레이 갱신
  currentConditionsDiplay.update(tmp,humidity,pressure);
  statisticsDiplay.update(tmp, humidity, pressure);
}

문제점

measurementsChanged() 함수 내부에서 구체적인 객체를 사용하고 있음
- 이 경우 새로운 디스플레이 화면 추가 혹은 기존 화면을 제거하려면 함수를 수정해야만 함
구체적인 객체를 사용하는 부분이 바뀔 수 있는 부분이므로 캡슐화가 필요함

느슨한 결합

두 객체가 느슨하게 결합되어 있다

그 둘이 상호작용을 하나, 서로에 대해 잘 모르는 경우

옵저버 패턴에서는 Subject, Observer 간 느슨한 결합이 만들어짐

Subject가 Observer 에 대해서 아는 것은 특정 인터페이스를 구현한다는 것이다
새로운 Observer는 쉽게 추가하거나 제거 가능
Observer가 새로 생겨도 Subject는 바뀌지 않음
Subject, Observer는 독립적으로 재사용이 가능

Weather 클래스 다이어그램

일반 ArrayList 버전

Subject.java

package headfirst.observer.weather;
public interface Subject{
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObservers();
}

Observer.java

package headfirst.obsever.weather;
public interface Observer{
    public void update(float tmp, float humidity, float pressure);
}

WeatherData.java

package headfirst.observer.weather;

import java.util.*;

public class WeatherData implements Subject {
    private ArrayList observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;
    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList();
    }
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }    
    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(o);
        if (i >= 0) {
            observers.remove(i);
        }
    }    
    public void notifyObservers() {
        for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {
            Observer observer = 
                    (Observer) observers.get(i);
        observer.update(temperature, humidity, 
                            pressure);
        }
    }    
    public void measurementsChanged() {
        notifyObservers();
    }    
    public void setMeasurements(float temperature, 
                      float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }     
    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }    
    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }    
    public float getPressure() {
        return pressure;
    }
}

제네릭스 버전

package headfirst.observer.weather;

import java.util.*;

public class WeatherData implements Subject {
    private ArrayList<Observer> observers;
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public WeatherData() {
        observers = new ArrayList<Observer>();
    }
    public void registerObserver(Observer o) {
        observers.add(o);
    }
    public void removeObserver(Observer o) {
        int i = observers.indexOf(o);
        if (i >= 0) {
            observers.remove(i);
        }
    }    
    public void notifyObservers() {
        for (int i = 0; i < observers.size(); i++) {
            Observer observer = observers.get(i);
        observer.update(temperature, humidity, 
                            pressure);
        }
/*        for (Observer observer : observers) {              
            observer.update(temperature, humidity, 
                            pressure);
        }*/
    }    
    public void measurementsChanged() {
        notifyObservers();
    }    
    public void setMeasurements(float temperature, 
                      float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }            
    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }    
    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }    
    public float getPressure() {
        return pressure;
    }
}

사례1 - Weather( HFDP Ch.2 ) - Java 버전

Java java.util.Observable/java.util.Observer 사용

주의 : Deprecated(since JAVA 9) , 자바 9 이후 버전부터는 쓰는걸 권장하지 않음!
객체가 Observer가 되는 방법

Observer 인터페이스 구현 후 Observable의 addObserver()함수 호출

Observable에서 알림을 주는 방법
1. setChanged() 메소드를 호출해서 객체의 상태가 바뀌었음을 알림
2. notifyObservers() 또는 notifyObservers(Object arg) 함수를 호출해서 알림
Observer가 연락 받는 방법
- update(Observable o, Object arg)구현

1. WeatherData 코드

package headfirst.observer.weather;

import java.util.*;

public class WeatherData extends Observable {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private float pressure;

    public WeatherData() { }
    public void measurementsChanged() {
        setChanged(); // 상태가 바뀜을 알림
        notifyObservers();
    }    
    public void setMeasurements(float temperature, 
                   float humidity, float pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.humidity = humidity;
        this.pressure = pressure;
        measurementsChanged();
    }      
    public float getTemperature() {
        return temperature;
    }    
    public float getHumidity() {
        return humidity;
    }    
    public float getPressure() {
        return pressure;
    }
}

2. CurrentConditionsDisplay 코드

package headfirst.observer.weather;

public class CurrentConditionsDisplay implements 
                             Observer, DisplayElement {
    private float temperature;
    private float humidity;
    private Subject weatherData;

    public CurrentConditionsDisplay(
                               Observable observable) {
        this.observable = observable;
        observable.addObserver(this);
    }
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if (arg instanceof WeatherData) {
            WeatherData wd = (WeatherData) arg;
            this.temperature = wd.getTemperature();
            this.humidity = wd.getHumidity();
            display();
        }
    }

    public void display() {
        System.out.println("Current conditions: " 
           + temperature + "F degrees and " + humidity 
           + "% humidity");
    }
}

클래스 다이어그램

문제점은?
1. java.util.Observable이 인터페이스가 아니라 클래스로 되어 있음
2. 다른 클래스로부터 상속 받아야 하는 클래스는 Observable에서부터 상속 받을 수 없음
3. setChanged( )함수가 protected로 되어 있음
- Observable에서 상속 받아야 사용할 수 있으므로 문제가 되지는 않음
- 단, 상속보다는 구성을 사용한다는 디자인 원칙에 위배
1. 자바 9부터 deprecated됨

사례2 - Swing의 ActionListener

Swing의 JButton은 Observable(Subject)
JButton의 부모 클래스인 AbstractButton에는 addActionListener()함수가 존재함

Swing의 이벤트 리스너는 Observer에 해당됨

JButton에 이벤트 발생 시, JButton에 등록되어 있는 리스너의 actionPerformed() 함수를 호출

Swing의 ActionListener 클래스다이어그램

옵저버 패턴

설계

인터페이스 분리(ISP : 인터페이스 분리 원칙)
구테적인 클래스 상속
클라이언트는 구체 클래스보다는 추상 클래스 사용 후 상속
정보 제공자(subject)
- 상태가 변경되면 알림 기능(notify)
- 알림 대상이 되는 옵저버를 사전 등록(register)
- Observable 또는 Publisher라고도 함
정보 수신자(Observer)
- 정보 제공자의 상태가 변경되면 그 내용을 받아서 반영함(update)
- Subscriber라고도 함

클래스 다이어그램

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[Head First Design Patterns] 02 옵저버 패턴

02 옵저버 패턴

옵저버 패턴이란?

목적

옵저버 패턴은 일종의 푸쉬 서비스를 구현

디자인 패턴 요소

옵저버 패턴의 클래스 다이어그램

사례1 - Weather( HFDP Ch.2 )

느슨한 결합

Weather 클래스 다이어그램

일반 ArrayList 버전

제네릭스 버전

사례1 - Weather( HFDP Ch.2 ) - Java 버전

클래스 다이어그램

사례2 - Swing의 ActionListener

Swing의 ActionListener 클래스다이어그램

옵저버 패턴

설계

클래스 다이어그램

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