Composite

GoF의 디자인 패턴, 복합체 패턴에 대해 알아본다.

해당 글은, 다음의 코드를 기반으로 이해하는 것이 편리합니다.

핵심 요약

• 단일체와 집합체를 하나의 동일한 개념으로 처리하기 위한 패턴
• 폴더 구조, View 구조 등이 예가 될 수 있겠다.
• 부분과 전체의 계층을 표현하기 위해 객체들을 모아 트리구조로 구성한다.

예시

• 폴더구조를 생각해보자.
• 파일 저장 구조는 파일과 폴더 두가지로 나눌 수 있다.
• 두 타입을 하나로 묶는 unit이 있고, 이 unit에서는 이름과 크기를 지정가능하다.
• Folder의 경우에는 내부적으로 다른 파일 혹은 폴더를 가질 수 있다.
• 단일체는 파일, 집합체는 폴더가 될 것이다.
• 이런 경우, Folder는 자신에게 속한 unit을 순회하면서 크기를 구할 수 있어야 한다.
• 추가적으로 내부 파일, 폴더를 순회할 수 있어야 한다.
• 이러한 점에서 Composite 패턴은 재귀함수가 필연적으로 사용될 수 밖에 없다.
• 코드

동기

• 만약 위와 같은 구조를 사용하지 않는다고 생각해보자.
• 각각의 File과 이 File들을 갖는 Container가 있을 것이고,
• 위의 예시처럼 하나의 타입으로 관리하지 않는 경우, 두 타입자체를 관리해야 한다.
• 이 과정에서 하나의 타입으로 묶어 트리구조로 처리하는 경우 둘을 통합해서 처리할 수 있다.
• 사용하는 쪽에서는 어떤 타입인지 알 필요가 없이 하나의 Unit 이라는 타입으로 관리할 수 있게 된다.

활용성

• 부분-전체의 객체 계통을 표현하고 싶을 때
• 사용자가 객체의 합성으로 생긴 복합 객체와 개개의 객체 사이의 차이를 모르고도 일을 할 수 있도록 하고 싶을 때
  • UIView를 생각해보자.

구조

참여자

• Component(Unit)
  • 집합 관계에 정의될 모든 객체에 대한 인터페이스 정의
  • 전체 클래스에 속한 요소들을 관리하는 데 필요한 인터페이스 정의
• Leaf(File)
  • 가장 말단의 객체
  • 포함되는 것이 없는 객체
• Composite(Folder)
  • 자식이 있는 구성요소에 대한 행도 정의
• Client(main())

협력 방법

• 사용자는 객체간의 상호작용을 위해 Component 인터페이스를 사용한다.
• Leaf 인스턴스가 요청을 받았다면, 자신이 정의한 행동을 직접 수행한다.
• Composite 인스턴스 였다면, 자식 객체들에게 요청을 위임한다.
  • 그 전에 다른 처리를 진행할 수도 있다.

결과

• 기본 객체와 복합 객체로 구성된 하나의 일관된 클래스 계통을 정의한다.
• 일반화된 상위 개념의 객체를 조작하여 일관되게 처리할 수 있다.
• 사용자의 코드가 단순해진다.
• 새로운 종류의 구성 요소를 쉽게 추가가능하다.

관련 패턴과 차이점

• 구성 요소와 부모간의 연결은 책임 연쇄 패턴에서 많이 사용된다.
• 장식자 패턴과 복합체 패턴은 함께 사용되는 경우가 많다.
• 플라이급 패턴으로 구성요소의 공유 방법을 얻을 수 있다.
• 반복자 패턴을 사용하면 구성요소를 순회하는 방법을 얻을 수 있다.

생각해볼 점

• View 프로그래밍에서 해당 구조를 엿볼 수 있다.
• UIView의 경우, View가 집합체이자 단일체가 될 수 있다.
• View의 구조를 볼 경우 위와 같은 구조로 되어 있음을 직관적으로 확인할 수 있다.
• 그래서 hitTest와 같은 함수는 재귀함수로 짜여있다.

Reference

• GoF의 디자인 패턴 - 재사용성을 지닌 객체지향 소프트웨어의 핵심요소
• GoF의 Design Pattern - 9. Composite
• DesignPattern-09-Composite
• 컴포지트 패턴
• Refactoring Guru