1. 컴포지트 패턴 정의
💡 컴포지트 패턴 (Composite Pattern)
객체들을 트리 구조로 구성하여 개별 객체와 복합 객체를 동일한 방식으로 다룰 수 있게 하는 구조적인 패턴 중 하나 이다. 이 패턴은 "전체-부분" 계층 구조를 표현할 때 유용하며, 클라이언트 코드가 단일 객체든 복합 객체든 동일한 인터페이스를 통해 사용할 수 있게 한다.
컴퓨터의 파일 시스템에는 '디렉토리'(폴더라 부르기도 함)가 있다. 디렉토리 안에는 또 다른 디렉토리나 파일이 들어간다.
디렉토리를 그릇, 파일을 내용물이라 생각하자. 그릇안에 더작은 그릇을 넣을 수 있듯이 디렉토리안에 디렉토리를 넣을 수 있다.
디렉토리는 이렇게 중첩 구조, 재귀적인 구조를 만들어 낸다.
컴포지트 패턴은 이러한 '중첩 구조', '재귀적인 구조'를 만들기 위한 패턴이다.
그릇과 내용물을 동일시하여 재귀적인 구조를 만든다.
composite 란 '혼합물','복합물'이라는 의미로 그릇과 내용물의 중첩된 구조를 생각하면 된다.
2. 예제 프로그램
Composite 패턴을 사용해 파일 시스템을 표현하는 프로그램
| 역할 | 이름 | 내용 |
| Leaf (노드, 개별 객체) |
File 클래스 | 파일(개별객체, Leaf)을 나타내는 클래스 FileSystemItem 을 구현하는 단일 파일 |
| Composite (복합 객체) |
Directory 클래스 | 디렉토리(복합객체, Composite)를 나타내는 클래스 FileSystemItem 을 구현하면서 자식 파일이나 디렉토리를 가질 수 있는 복합 객체 |
| Component (구성 요소) |
FileSystemItem 인터페이스 | 구성요소(Component)로 디렉토리와 파일을 동일시하기 위한 역할 공통 인터페이스 정의 |
| Client | FilesCompositeTest 실행 클래스 | 동작 테스트용 클래스 동일한 인터페이스(Component)를 통해 개별객체와 복합객체를 동일하게 다룰 수 있다. |
/** 클라이언트는 테스트코드로 갈음한다 */
class FilesCompositeTest {
@Test
void main() {
File file1 = new File("file-1.txt");
File file2 = new File("file-2.txt");
Directory dir1 = new Directory("Folder_1");
dir1.add(file1);
dir1.add(file2);
File file3 = new File("file-3.txt");
File file4 = new File("file-4.txt");
Directory dir2 = new Directory("Folder_2");
dir2.add(file3);
dir2.add(file4);
Directory rootDir = new Directory("root");
rootDir.add(dir1);
rootDir.add(dir2);
// 모든 파일 및 디렉토리 출력
rootDir.display();
}
}
실행결과
Directory: root
Directory: Folder_1
File: file-1.txt
File: file-2.txt
Directory: Folder_2
File: file-3.txt
File: file-4.txt
3. Composite 패턴의 클래스 다이어그램
- Leaf (잎, 노드, 단일 객체)
- 복합 객체에서 단일 객체에 해당하는 클래스
- 합 객체의 하위 객체가 될 수 없음
- '내용물'
- 예제 : File 클래스
- Composite (복합 객체)
- Component를 구현하면서 자식 객체들을 가지고 있는 클래스
- 자식 객체들에 대한 추가적인 동작 정의 가능
- '그릇'으로 Leaf 나 Composite 를 넣을 수 있다.
- 예제 : Directory 클래스
- Component (구성요소)
- Leaf 와 Composite 를 동일시하기 위한 역할
- Leaf (개별 객체)와 Composite (복합 객체)에 대한 공통 인터페이스를 정의 (공통되는 상위 클래스 역할)
- 예제 : FileSystemItem 인터페이스
- Client
4. 특징
(1) 메소드의 정의는 해당 클래스가 가져야할 책임을 고려해야한다.
예제에서 디렉토리를 추가하는 add() 메소드를 Composite 역할인 Directory 클래스에 정의했다.
클래스 다이어 그램에서도 자식(children)을 조작하는 메소드들(add(), remove(), getChild())을 Composite 에 정의했다.
만약, 자식을 조작하는 메소드들을 Component 에 정의한다면, 모든 '구체적인 Component' 에서 자식을 조작할 수 있게된다. Leaf(단일 객체)도 add() 등의 메소드가 추가되버리면서 객체를 가질 수 없는 단일 객체에 객체를 추가할 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
컴포지트 패턴은 클라이언트가 일관된 방식으로 단일 객체(Leaf)와 복합 객체(Composite)를 다룰 수 있도록 하는 것이 핵심이다.
따라서, 메소드를 정의하는 것은 해당 클래스가 무엇인지, 어떤 책임을 하는지를 명확히 하는 것이므로 주의해야 한다.