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Design Pattern

Builder, Adapter, Observer에 대하여.

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Present time : 2018-06-27-WED

Last updated : 2018-07-05-THURS

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0. 공식 문서

0-1. 가이드

• [Design Pattern] (http://chuumong.github.io/android/2017/01/16/%EC%95%88%EB%93%9C%EB%A1%9C%EC%9D%B4%EB%93%9C-%EB%94%94%EC%9E%90%EC%9D%B8-%ED%8C%A8%ED%84%B4)
• [Builder] (http://jdm.kr/blog/217)
• [Adapter] (http://jusungpark.tistory.com/22)
• [Observer] (http://flowarc.tistory.com/entry/%EB%94%94%EC%9E%90%EC%9D%B8-%ED%8C%A8%ED%84%B4-%EC%98%B5%EC%A0%80%EB%B2%84-%ED%8C%A8%ED%84%B4Observer-Pattern)

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1. Design Pattern

1-1. 정의

많은 실무 프로그래머들이 인정한 효율적인 코딩 방법 또는 구조.

1-2. 필요한 이유

1. 명확하고 단순한 코딩

2. class나 function 등은 한 가지 기능만 하도록 작게 세분화 시킬 수 있음

3. 높은 재사용성

4. 쉬운 유지보수

5. 리소스의 낭비 제거

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→ 만약, (개인 프로젝트 + 변하지 않는 요구사항) 이라면 디자인 패턴은 필요가 없다고 말할 수도 있겠다.

1-3. 다양한 Design Pattern

1-3-1. 개념

1. 생성

   객체 생성에 대해서 다루고 상황에 적절한 객체를 만드는 것이다.

   생성에 관련된 패턴을 사용하면 쉽고 간단하게 객체 생성을 할 수 있다.

2. 구조

   더 큰 구조를 형성하기 위해 어떻게 클래스와 객체를 합성하는지와 관련된 패턴이다.

3. 행위

   • 객체의 행위를 조직, 관리, 조합하는데 사용하는 패턴
   • 객체들이 다른 객체와 상호작용하는 방식을 규정
   • 각각 다른 객체들과 통신하는 방법과 객체의 책임을 규정하여 복잡한 행위들을 관리 할 수 있도록 함
   • 두 객체 간의 관계에서부터 앱의 전체 아키텍처에까지 영향을 미침

1-3-2. 종류

• 생성

• Builder

• Dependency Injection

• Singleton

• 구조

  • Adapter
  • Facade

• 행위

  • Command

  • Observer

  • Model View Controller

  • Model View ViewModel

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2. Builder

2-1. 개념

객체를 생성할 때 흔하게 사용하는 패턴.

복잡한 인스턴스를 조립하여 만드는 구조.

생성자에 파라미터가 많은 클래스인 경우 빌더 패턴을 사용하여 가독성을 높일 수 있음.

Android에서는 NotificationCompat.Builder와 AlertDialog.Builder 같은 클래스를 사용 할 때 Builder 패턴이 나타남

Notification notification =new NotificationCompat.Builder(this)
                                      .setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
                                      .setContentIntent(pendingIntent)
                                      .setTicker(message)
                                      .build();

new AlertDialog.Builder(this)
    .setTitle("Builder Dialog")
    .setMessage("Builder Dialog Message")
    .setNegativeButton("Cancel", new DialogInterface.OnClickListener() {
        @Override public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
        }
    })
    .setPositiveButton("OK", new DialogInterface.OnClickListener() {
        @Override public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
        }
    })
    .show();

→ 생성자 인자가 많을 때는 Builder 패턴 적용을 고려하라

2-2. 예제

2-2-1. 기본

public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;
    private final int servings;
    private final int calories;
    private final int fat;
    private final int sodium;
    private final int carbohydrate;

    public static class Builder {
        // Required parameters(필수 인자)
        private final int servingSize;
        private final int servings;

        // Optional parameters - initialized to default values(선택적 인자는 기본값으로 초기화)
        private int calories      = 0;
        private int fat           = 0;
        private int carbohydrate  = 0;
        private int sodium        = 0;

        public Builder(int servingSize, int servings) {
            this.servingSize = servingSize;
            this.servings    = servings;
        }

        public Builder calories(int val) {
            calories = val;
            return this;    // 이렇게 하면 . 으로 체인을 이어갈 수 있다.
        }
        public Builder fat(int val) {
            fat = val;
            return this;
        }
        public Builder carbohydrate(int val) {
            carbohydrate = val;
            return this;
        }
        public Builder sodium(int val) {
            sodium = val;
            return this;
        }
        public NutritionFacts build() {
            return new NutritionFacts(this);
        }
    }

    private NutritionFacts(Builder builder) {
        servingSize  = builder.servingSize;
        servings     = builder.servings;
        calories     = builder.calories;
        fat          = builder.fat;
        sodium       = builder.sodium;
        carbohydrate = builder.carbohydrate;
    }
}

위와 같이 하면 다음과 같이 객체를 생성할 수 있다.

NutritionFacts.Builder builder = new NutritionFacts.Builder(240, 8);
builder.calories(100);
builder.sodium(35);
builder.carbohydrate(27);
NutritionFacts cocaCola = builder.build();

또는 다음과 같이 사용할 수도 있다.

// 각 줄마다 builder를 타이핑하지 않아도 되어 편리하다.
NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts
    .Builder(240, 8)    // 필수값 입력
    .calories(100)
    .sodium(35)
    .carbohydrate(27)
    .build();           // build() 가 객체를 생성해 돌려준다.

2-2-2. Lombok @Builder

사용방법

2-2-1의 빌더 패턴이라면 롬복의 @Builder Annotation으로 쉽게 사용할 수 있다.

@Builder
public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;
    private final int servings;
    private final int calories;
    private final int fat;
    private final int sodium;
    private final int carbohydrate;
}

사용은 다음과 같이 할 수 있다.

NutritionFacts.NutritionFactsBuilder builder = NutritionFacts.builder();
builder.calories(230);
builder.fat(10);
NutritionFacts facts = builder.build();

물론 .체인도 된다.

NutritionFacts facts = NutritionFacts.builder()
    .calories(230)
    .fat(10)
    .build();

Setting

1. Eclipse + Window

2. Android Studio + Window

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2-2-3. 장점

1. 각 인자가 어떤 의미인지 알기 쉽다.

2. setter 메소드가 없으므로 변경 불가능 객체를 만들 수 있다.

3. 한 번에 객체를 생성하므로 객체 일관성이 깨지지 않는다.

4. build() 함수가 잘못된 값이 입력되었는지 검증하게 할 수도 있다.

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3. Adapter

3-1. 개념

기존시스템 업체에서 제공한 클래스

기존시스템 어댑터 업체에서 제공한 클래스

Android에서 대표적으로 Adapter패턴을 보이는 클래스는 RecyclerView.Adapter

RecyclerView.Adapter클래스는 비지니스 로직(Model)과 RecyclerView를 연결하는 역할

RecyclerView.Adapter은 데이터 아이템에 접근하고 해당 데이터를 이용하여 아이템에 View를 그리는 역할을 수행

public class SampleAdapter extends RecyclerView.Adapter<SampleViewHolder> {
    private List<Test> tests;

    public SampleAdapter() {
        tests = new ArrayList();
    }

    @Override
    public SampleViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int position) {
        // Create View Holder
    }

    @Override
    public void onBindViewHolder(SampleViewHolder holder) {
        // View Bind
    }

    @Override
    public int getItemCount() {
        return tests.size();
    }

    public void add(Test item) {
        tests.add(item);
    }
}

RecyclerVIew는 Test에 대해서 무엇인지 모름.

SampleAdapter가 Test와 RecyclerView을 연결하기 때문에 RecyclerVIew은 Test에 대해서 알 필요가 없음.

3-2. 예제

http://jusungpark.tistory.com/22 참고

3-3. 장점

• 호환되지 않는 인터페이스를 사용하는 클라이언트를 그대로 활용할 수 있음

• 클라이언트와 구현된 인터페이스를 분리시킬수 있으며, 향후 인터페이스가 바뀌더라도 그 변경 내역

  은 어댑터에 캡슐화 되기 때문에 클라이언트는 바뀔 필요가 없어짐.

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4. Observer

4-1. 개념

observer : 관찰자

객체지향 설계를 하다보면 객체들 사이에서 다양한 처리를 할 경우가 많다.

상태를 가지고 있는 주체 객체와 상태의 변경을 알아야 하는 관찰 객체(Observer Object)가 존재하며 이들의 관계는 1:1이 될 수도 있고 1:N이 될 수가 있다.

서로의 정보를 넘기고 받는 과정에서 정보의 단위가 클수록, 객체들의 규모가 클수록, 각 객체들의 관계가 복잡할수록 점점 구현하기 어려워지고 복잡성이 매우 증가할 것이다. 이러한 기능을 할 수 있도록 가이드라인을 제시해주는 것이 바로 Observer Pattern이다.

객체와의 관계를 맺고 끊으며 객체의 상태가 변경되면 그 정보를 Observer(Subscribe, 구독자)에게 알려주는 방법을 알아보자.

4-2. 예제

apiService.getData(someData)
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
    .subscribe (/* an Observer */);

• 값(이벤트)를 방출 할 Observable 객체를 정의
• Observable들은 한 번 또는 연속적으로 스트림, 값, 이벤트를 방출함
• Subscriber는 이러한 값을 수신하고 도작한 대로 응답
• 예를들어, API 호출을 작성하고 서버에서 응답을 처리할 Subscriber를 지정 할 수 있음

4-2-1. 어떤 곳에 쓰일까?

Java의 Swing이나 Android의 View나 Button 등의 위젯에 각종 이벤트를 받을 때 쓰인다.

Android - Button

Button button = (Button) findViewById(R.id.button);
button.setOnClickListener(new OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(...) {
        // ACTION
    }
})

Button은 항상 Click이벤트가 있으며, 이 이벤트는 OnClickListener 라는 인터페이스로 구성되어있다.

즉 Button이라는 객체가 Publisher가 되고, OnClickListener가 Observer가 된다고 볼 수 있다. Button에서 상태가 변경(클릭 될 경우)된다면 OnClickListener로 알려준다.

위의 예제와 같이 Button에 OnClickListener라는 Observer를 등록하는 경우가 대표적인 Observer Pattern을 적용한 것이다.

4-3. 장점

• 느슨한 결합성 유지