[Java] 디자인 패턴(Composite 패턴)

• 이 글은 "얄팍한 코딩사전 객체지향 디자인패턴 Youtube 영상"을 보고 참고하여 작성하였습니다.

Composite 패턴이란?

• Composite 패턴은 복잡한 설계를 할 때 주로 사용하는 패턴으로 컴퓨터 파일 시스템을 생각하시면 됩니다.

• 컴퓨터 파일 시스템에서는 폴더 내부에 파일도 들어갈 수 있지만, 폴더 자체도 들어갈 수 있습니다. 또한, 파일과 폴더는 다른 존재지만 각각 크기가 존재하고 이름 바꾸기, 삭제하기 등과 같은 명령어는 공통적으로 주어집니다.

• 이처럼 Composite 패턴은 포함되는 객체와 포함하는 객체가 동일하게 다뤄질 때 사용하는 패턴입니다.

  
  

Composite 사용

public interface FileSystem {
    int getSize();
    void printInfo();
}

FileSystem 인터페이스에서는 용량을 구하는 함수인 getSize와 FileSystem을 구현한 클래스의 정보를 반환하는 printInfo 메소드를 구현하도록 강제하고 있습니다.

public class File implements FileSystem{
    private String name;
    private int size;

    public File(String name, int size) {
        this.name = name;
        this.size = size;
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return size;
    }

    @Override
    public void printInfo() {
        System.out.println("File name : "+name + "size : "+size);
    }
}

File 클래스는 FileSystem 인터페이스를 구현한 클래스로 생성자를 통해 파일의 이름과 크기를 받을 수 있습니다.

public class Folder implements FileSystem{
    private String name;
    private ArrayList<FileSystem> includes = new ArrayList<>();

    public void add(FileSystem fileSystem){
        includes.add(fileSystem);
    }

    @Override
    public int getSize() {
        int total = 0;
        for(FileSystem file : includes){
            total+=file.getSize();
        }
        return total;
    }

    @Override
    public void printInfo() {
        System.out.println("Folder name : "+name+" size : "+getSize());
    }
}

• Folder 클래스도 File과 마찬가지로 FileSystem 인터페이스를 구현한 클래스지만 멤버변수로 FileSystem을 담는 배열을 가지고 있습니다. Folder 내부에 File 클래스가 들어갈 수 있고 Folder 클래스 자체가 들어갈 수 있습니다.
• 이 클래스에서 내부에 포함되는 FileSystem을 모두 추가하는 함수인 add 메소드가 구현되어 있고, 모든 용량을 합하여 계산하는 getSize 메소드가 오버라이딩 되어 있습니다. printInfo도 마찬가지로 오버라이딩하여 Folder의 이름과 내부에 들어있는 FileSystem의 용량들을 합하여 출력하도록 구현되어 있습니다.
  

결과

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Folder folder1 = new Folder("Folder 1");
        folder1.add(new File("File 1-1",10));
        folder1.add(new File("File 1_2",20));
        folder1.printInfo();

        Folder folder2 = new Folder("Folder 2");
        folder2.add(new File("File 2",10));
        folder2.add(folder1);
        folder2.printInfo();

        Folder folder3 = new Folder("Folder 3");
        folder3.add(folder2);
        folder3.printInfo();

        /**
         *                 Folder 3
         *                    |
         *                 Folder 2
         *                /     \
         *            File2     Folder 1
         *                      /       \
         *                  File1-1    File1-2
         * 
         * Folder name : Folder 1, size : 30
         * Folder name : Folder 2, size : 40
         * Folder name : Folder 3, size : 40
         */
    }
}

FileSystem 인터페이스를 구현하는 클래스 File과 Folder 클래스만으로 다음과 같이 복잡한 설계를 할 때 용이하게 할 수 있는 패턴이 바로 Composite 패턴입니다.