OCP와 전략 패턴

• 유튜브 우아한 Tech 채널에서 10분 테코톡을 듣고 공부한 내용입니다.

10분 테코톡 - 베디의 OCP와 전략 패턴

목차

1. if-else의 문제점
2. OCP
   1. OCP란?
   2. 적용
   3. 장점
3. 전략패턴
4. 연습문제 추천

1. If-else의 문제점

• 변경, 확장이 될수록 코드가 복잡해진다

• 코드를 수정하거나 수정할 위치를 찾는데 점점 오래걸린다

• 실수로 추가하지 않고 누락하는 부분이 생길 가능성이 있다.

• if-else 블록이 커지므로 코드는 복잡하면서 추가 수정이 힘들어진다.

즉, 유지보수가 점점 어려워진다.

2. OCP(Open Close Principle) - 개방 폐쇄의 원칙

시간이 지나도 유지보수와 확장이 쉬운 시스템을 만들고자 로버트 마틴이 명령한 객체지향 설계 5원칙 SOLID중 하나

소프트웨어 구성요소(컴포넌트, 클래스, 모듈, 함수)는 확장에 대해서는 개방 되어야 하지만 변경에 대해서는 폐쇄 되어야 한다.

즉, 기존의 코드를 변경하지 않으면서 기능은 추가할 수 있도록 설계가 되어야 한다는 의미.

OCP 적용방법 2가지

1. 상속 (is -a)
2. 컴포지션 (has -a)

1. 상속

• 상위 클래스를 상속받아 하위클래스를 이용한다.
• 하지만 상위 클래스와 하위 클래스의 강한 응집력으로 상위 클래스가 바뀌면 하위 클래스에 끼치는 영향이 매우 큰 단점이 있다.
• 깨지기 쉬운 상위 클래스의 문제를 하위클래스가 그대로 다 받을 수 있다.

2. 컴포지션

• 변경 될 것과 변하지 않을것을 엄격히 구분한다.
• 이 두 모듈이 만나는 지점에 인터페이스를 정의
• 구현에 의존하기보다 정의한 인터페이스에 의존하도록 코드를 작성

예시

• Java에서 List와 ArrayList의 관계가 있다.
• 타입 선언은 List 이지만 생성할때는 구현체인 ArrayList로 생성한다
  • List list = new ArrayList<>();

1. 변경될 부분과 변하지 않을 부분을 엄격히 구분한다.

• 

• 사진에서 B 부분에서 변경이 생기고 있다.

• 변경될 부분을 인터페이스로 추출한다

2. 모듈이 만나는 지점에 인터페이스를 정의

• 

• 주의 : 인터페이스에 의존해야지, 다른 코드에 의존하면 안된다.

• 기능 변경 위해서 코드를 수정해야하기 때문

• 인터페이스는 변하는것과 변하지 않는 모듈의 교차점으로 서로를 보호하는 역할을 한다.

3. 인터페이스에 의존하도록 코드를 작성

• 

• LottoNumbersAutoGenerator가 ShuffleStrategy 인터페이스에 의존하도록 하고

• 생성자 주입을 통해 구현 클래스의 인스턴스를 외부에서 주입하여 이용합니다.

  • 이런 방식을 DI(Dependency Injection) 라고 합니다.

• 다른 기능을 사용하고 싶으면 SuhhleStrategy 인터페이스를 구현한 다른 구현체를 주입해서 사용하면 됩니다.

  • 기능이 바뀌어도 내부의 코드는 변경되지 않고 구현체만 바뀌게 됩니다.

3. 전략패턴

• 소프트웨어 디자인 패턴 중 하나 (Strategy pattern)

• 전략 : 어떤 목적을 달성하기 위해 일을 수행하는 방식

• 비즈니스 규칙, 문제를 해결하는 알고리즘 등.

• 컴포지션 적용 자체도 전략 패턴이라고 볼 수 있다.

• 전략을 쉽게 변경할 수 있도록 해주는 디자인 패턴으로, 행위를 클래스를 캡슐화해 동적으로 행위를 자유롭게 바꿀 수 있게 해주는 패턴

• 새로운 기능의 추가가 기존의 코드에 영향을 미치지 못하게 하므로 OCP를 만족시킨다

위 예시로 든다면, 로또 번호를 만들어주는 generate() 메서드에 현재는 ShuffleRandomStrategy 로 랜덤하게 구현했지만,
Shuffle 조작 Stragtegy class라는 코드를 조작해서 생성하는 기능을 만든 구현체를 주입하더라도      
generate() 메서드의 코드 자체에 영향을 미치지 않고 기능 자체는 동작하게 된다.  

Context

• 전략 패턴을 이용하는 역할을 수행
• 필요에 따라 동적으로 구체적인 전략을 바꿀 수 있도록 한다 - DI

Strategy

• 인터페이스나 추상 클래스로 외부에서 동일한 방식으로 알고리즘을 호출하는 방법을 명시한다

ConcreateStrategy

• 전략 패턴에서 명시한 알고리즘을 실제로 구현한 클래스

위 예시에서 LottoNumbersAutoGenerator가 Context,

ShuffleStrategy 인터페이스가 Strategy 인터페이스,

ShuffleRandomStrategy 같은 구현체가 ConcreateStrategy에 해당한다.

전략패턴을 한줄로 요약하자면 ,

기존의 코드 변경 없이 행위를 자유롭게 바꿀 수 있게 해주는 OCP의 디자인 패턴

템플릿 메소드 패턴 vs 전략 패턴

• 컴포지션 방법을 사용하여 적용한 것이 전략 패턴

• 상속을 이용하여 적용한 것이 템플릿 메소드 패턴

• https://happy-coding-day.tistory.com/entry/Template-Pattern%ED%85%9C%ED%94%8C%EB%A6%BF-%ED%8C%A8%ED%84%B4-VS-Strategy-Pattern%EC%A0%84%EB%9E%B5-%ED%8C%A8%ED%84%B4

연습문제 추천

• 추상화,다형성
• 인터페이스
• Map
• Enum
• 람다
• 전략패턴

을 이용하여 계산기 문제를 풀어보자

public class Calculator {

    public int calculate(final String operator, final int operand1, final int operand2) {
        if ("+".equals(operator)) {
            return operand1 + operand2;
        } else if ("-".equals(operator)) {
            return operand1 - operand2;
        } else if ("*".equals(operator)) {
            return operand1 * operand2;
        } else if ("/".equals(operator)) {
            return operand1 / operand2;
        }
    }
}

1. 인터페이스로 추출 후 구현 클래스 만들기
2. 익명 클래스 + enum으로 구현
3. 람다로 구현

구현 내용

• https://dublin-java.tistory.com/38
• https://rutgo-letsgo.tistory.com/167

• 하루에 한화씩 보면서 공부하고 정리하려고 합니다.

• https://www.youtube.com/watch?v=90ZDvHl8ROE&list=PLgXGHBqgT2TvpJ_p9L_yZKPifgdBOzdVH&index=232