Iterator 패턴 & Composite 패턴

Java Design Pattern 2013. 2. 21. 13:41

Iterator 패턴

컬랙션 구현방법을 노출시키지 않으면서도 그 집합체 안에 들어있는 모든 항목에 접근할 수 있게 해 주는 방법을 제공한다.

시나리오

PancakeHouse 식당의 메뉴와, Diner 식당의 메뉴를 통합한다고 가정해본다. 이에따라 두개의 식당에서 사용할수 있는 메뉴에대한 모델을 MenuItem으로 합의를 봤다고 가정한다. 하지만PancakeHouse 식당에서는 메뉴들을 ArrayList로Diner 식당의 메뉴는 배열형태로 담아서 돌려 준다면 ArrayList와 별열 형태의 메뉴를 웨이터가 받아서 처리(프린트 등..)하기 위해서는 어떻게 해야할까?

메뉴에서 리턴되는 객체 컬랙션의 형식이 다르기때문에코드에대한 중복 문제가 발생한다. 이러게 바뀌는 부분을 어떻게 캡슐화 할수 있을까?

// ArrayList에 대한 처리

for (int i = 0; i < breakfastItems.size(); i++) {

MenuItem menuItem = (MenuItem) breakfastItems.get(i);

System.out.println(menuItem.getName() + " ");

System.out.println(menuItem.getPrice() + " ");

System.out.println(menuItem.getDescription() + " ");

}

// 배열에대한 처리

for (int i = 0; i < lunchItems.size(); i++) {

MenuItem menuItem = lunchItems[i];

System.out.println(menuItem.getName() + " ");

System.out.println(menuItem.getPrice() + " ");

System.out.println(menuItem.getDescription() + " ");

}

특정 구현이 아닌 인터페이스에 맞춰서 프로그래밍 한다는 원칙에따라서. 다음과 같이 각 메뉴에대한 인터페이스를 다음과 같이 정의 한다.

package headfirst.iterator.dinermerger;

public interface Menu {

public Iterator createIterator();

}

그리고 PancakeHouse 식당의 메뉴와, Diner 식당의 메뉴 모두에서 MenuItem목록에대한 것을 Iterator형태로 리턴되도록 만든다. 다음과 같이 웨이터는 동일한 두식당의 메뉴를 동일하게 취급할 수가 있다.

package headfirst.iterator.dinermergercafe;

import java.util.Iterator;

public class Waitress {

Menu pancakeHouseMenu;

Menu dinerMenu;

Menu cafeMenu;

public Waitress(Menu pancakeHouseMenu, Menu dinerMenu, Menu cafeMenu) {

this.pancakeHouseMenu = pancakeHouseMenu;

this.dinerMenu = dinerMenu;

this.cafeMenu = cafeMenu;

}

public void printMenu() {

Iterator pancakeIterator = pancakeHouseMenu.createIterator();

Iterator dinerIterator = dinerMenu.createIterator();

Iterator cafeIterator = cafeMenu.createIterator();

System.out.println("MENU\n----\nBREAKFAST");

printMenu(pancakeIterator);

System.out.println("\nLUNCH");

printMenu(dinerIterator);

System.out.println("\nDINNER");

printMenu(cafeIterator);

}

private void printMenu(Iterator iterator) {

while (iterator.hasNext()) {

MenuItem menuItem = (MenuItem) iterator.next();

System.out.print(menuItem.getName() + ", ");

System.out.print(menuItem.getPrice() + " -- ");

System.out.println(menuItem.getDescription());

}

다음은 각 식당에서 Menu인터페이스를 상속하여 메뉴 구성항목들을 Iterator형태로 되돌려주는 메뉴클래스 이다.

팬케익하우스 메뉴

package headfirst.iterator.dinermergercafe;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Iterator;

public class PancakeHouseMenu implements Menu {

ArrayList menuItems;

public PancakeHouseMenu() {

menuItems = new ArrayList();

addItem("K&B's Pancake Breakfast", "Pancakes with scrambled eggs, and toast", true, 2.99);

addItem("Regular Pancake Breakfast", "Pancakes with fried eggs, sausage", false, 2.99);

addItem("Blueberry Pancakes", "Pancakes made with fresh blueberries, and blueberry syrup", true, 3.49);

addItem("Waffles", "Waffles, with your choice of blueberries or strawberries", true, 3.59);

}

public void addItem(String name, String description, boolean vegetarian, double price) {

MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price);

menuItems.add(menuItem);

}

public ArrayList getMenuItems() {

return menuItems;

}

/* (non-Javadoc)

* @see headfirst.iterator.dinermergercafe.Menu#createIterator()

@Override

public Iterator createIterator() {

return menuItems.iterator();

}

// other menu methods here

}

Diner 식당의 메뉴

package headfirst.iterator.dinermergercafe;

import java.util.Iterator;

public class DinerMenu implements Menu {

static final int MAX_ITEMS = 6;

int numberOfItems = 0;

MenuItem[] menuItems;

public DinerMenu() {

menuItems = new MenuItem[MAX_ITEMS];

addItem("Vegetarian BLT", "(Fakin') Bacon with lettuce & tomato on whole wheat", true, 2.99);

addItem("BLT", "Bacon with lettuce & tomato on whole wheat", false, 2.99);

addItem("Soup of the day", "Soup of the day, with a side of potato salad", false, 3.29);

addItem("Hotdog", "A hot dog, with saurkraut, relish, onions, topped with cheese", false, 3.05);

addItem("Steamed Veggies and Brown Rice", "A medly of steamed vegetables over brown rice", true, 3.99);

addItem("Pasta", "Spaghetti with Marinara Sauce, and a slice of sourdough bread", true, 3.89);

}

public void addItem(String name, String description, boolean vegetarian, double price) {

MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price);

if (numberOfItems >= MAX_ITEMS) {

System.err.println("Sorry, menu is full! Can't add item to menu");

} else {

menuItems[numberOfItems] = menuItem;

numberOfItems = numberOfItems + 1;

}

public MenuItem[] getMenuItems() {

return menuItems;

}

/* (non-Javadoc)

* @see headfirst.iterator.dinermergercafe.Menu#createIterator()

@Override

public Iterator createIterator() {

return new DinerMenuIterator(menuItems);

// return new AlternatingDinerMenuIterator(menuItems);

}

// other menu methods here

}

다음 코드는 위의 패턴을 테스트하는 코드이다.

package headfirst.iterator.dinermergercafe;

public class MenuTestDrive {

public static void main(String args[]) {

PancakeHouseMenu pancakeHouseMenu = new PancakeHouseMenu();

DinerMenu dinerMenu = new DinerMenu();

CafeMenu cafeMenu = new CafeMenu();

Waitress waitress = new Waitress(pancakeHouseMenu, dinerMenu, cafeMenu);

waitress.printMenu();

waitress.printVegetarianMenu();

System.out.println("\nCustomer asks, is the Hotdog vegetarian?");

System.out.print("Waitress says: ");

if (waitress.isItemVegetarian("Hotdog")) {

System.out.println("Yes");

} else {

System.out.println("No");

}

System.out.println("\nCustomer asks, are the Waffles vegetarian?");

System.out.print("Waitress says: ");

if (waitress.isItemVegetarian("Waffles")) {

System.out.println("Yes");

} else {

System.out.println("No");

}

Composite 패턴

위의 식당에서 각 식당 메뉴에 각 메뉴별 디저트가 추가로 필요하다면 어떻게 할까?

객체들을 트리구조로 구성하여 부분과 전체를 나타내는 계층구조로 만들수 있다. 이 패턴을 이용하면 클라이언트에서 개별 객체와 다른 객체들로 구성된 복합 객체(Composite)를 똑 같은 방법으로 다룰 수 있다.

ü 우선 구성요소(Component) 인터페이스 만드는 것부터 시작해야 한다. 이 인터페이스는 메뉴와 메뉴 항목 모두에 적용되는 공통 인터페이스 역할을 한다.

ü 이 인터페이스가 있어야 그 둘을 똑같은 방법으로 처리 할수 있다.

ü 이런 경우 Menu에서 사용하는 것이 MenuItem에서는 필요없을 수도 있고 MenuItem에서 필요로 하는 것이 Menu에서 필요 없을 수도 있는 문제와 잘못 오동작을 일으킬수 있는 문제가 있다.

ü 이를 위해서 구성요소 (Component) 인터페이스의 메소드에서는 기본적으로 UnsupportedOperationException을 기본적으로 던지도록 한다. 이렇게 하면 자기 역할에 맞지 않는 메소드는 오버러이드하지 않고 기본 구현을 그대로 사용하면 된다.

다음은 메뉴 구성요소(Component) 코드이다.

package headfirst.composite.menu;

public abstract class MenuComponent {

public void add(MenuComponent menuComponent) {