Strategy Pattern(전략패턴)에 대해 쉽게 이해하기(예제)

테스트 코드 강의를 듣다가 본 리팩토링 코드 예제가 무척 깔끔하고 확장성이 좋아보였다. 무엇보다 리팩토링 하기 전의 결합도 높은 소스코드가 평소 내가 많이 사용하는 방식이었다. 이참에 제대로 알아두면 좋겠다 싶어 찾아보니 디자인 패턴 중에 하나였다. Strategy Pattern(전략 패턴)이라고 하는데 어떤 개념이고 어떻게 사용하는지 공부해 보았다.

1. Strategy Pattern의 정의

전략 패턴은 실행(런타임) 중에 전략을 선택하여 객체의 기능이나 동작을 실시간으로 바꿀 수 있는 행위 디자인 패턴 이다. 하나의 인터페이스를 각각 다른 클래스에서 구현해두고, 클라이언트의 요청에 맞추어 컨텍스트에서 메서드를 호출해서 사용한다.

이럴 때 사용하면 좋다 :

• 동작이 실행 중에 실시간으로 교체되어야 할 때
• 구현체가 자주 변경 되거나 추가 될 때
• 테스트 코드를 작성할 때

이런 점은 주의 :

• 구현체가 많아질수록 관리해야 할 객체의 수가 늘어난다
• 구현체가 자주 변경되거나 추가되지 않는다면 굳이 인터페이스를 따로 빼서 복잡하게 만들 필요가 없다.
• 소스코드 파악에 좀 더 시간이 걸릴 수 있다.

2. 쉬운 예시와 함께 알아보기

디자인패턴 이론 만으로는 무슨 말인지 완전히 와닿지 않았다. 이해하기 쉽도록 예시를 작성해보니 좀 더 쉽게 이해가 갔다.

1. 우선 뭔가를 끓임이라는 추상화 상태의 인터페이스를 만든다.
2. 무엇을 끓일 건지 각각의 클래스에서 인터페이스를 구체화 시킨다.
3. 받은 재료로 스프를 끓일 건지, 소스를 끓일 건지 결정하고 요리하기 위한 냄비(Context)가 필요하다.
4. 요리사(Client)는 어떤 재료를 사용할 건지 결정해서 냄비에 전달한다.

이 내용을 코드로 작성해보자.

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//1. 우선 `뭔가를 끓임`이라는 추상화 상태의 인터페이스를 만든다. public interface BoiledStrategy { String boiled(); }

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//2. 무엇을 끓일 건지 각각의 클래스에서 인터페이스를 구체화 시킨다. public class SoupStrategy implements BoiledStrategy{ @Override public String boiled() { return "스프를 끓인다"; } }

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public class SourceStrategy implements BoiledStrategy{ @Override public String boiled() { return "소스를 끓인다"; } }

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//3. 받은 재료로 스프를 끓일 건지, 소스를 끓일 건지 결정하고 요리하기 위한 `냄비(Context)`가 필요하다. public class Pot { public String cook(BoiledStrategy boiledStrategy){ // 요리사가 넣은 재료에 따라서 어떤 레시피를 실행 할 지 결정됨 // =클라이언트가 주입한 매개변수에 따라서 어떤 구현체를 실행 할 지 결정됨 return boiledStrategy.boiled(); } }

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//4. `요리사(Client)`는 어떤 재료를 사용할 건지 결정해서 `냄비에 전달`한다. public class Chef { public static void main(String[] args) { Pot pot = new Pot(); //냄비를 준비한다. String soup = pot.cook(new SoupStrategy()); System.out.println(soup); //스프 재료를 넣으면 스프를 요리한다 String source = pot.cook(new SourceStrategy()); System.out.println(source); //소스 재료를 넣으면 소스를 요리한다 } }

이렇게 하면 스프를 죽으로 바꿔야 하는 경우가 생겨도 냄비를 건드리지 않고 스프 클래스만 변경하면 된다. 국을 추가해야 하는 경우에도 새 구체화 메서드만 만들어두면 언제든지 셰프가 냄비에 넣을 수 있다.

3. 좀 더 실무에 가까운 예제

배달 음식 주문 시스템을 상정하고 예제를 만들어보았다.

1. 음식 정보가 들어갈 도메인 생성

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   public class Item { private String menu; private int price; private int amount; private int tip; public Item(String menu, int price, int amount, int tip) { this.menu = menu; this.price = price; this.amount = amount; this.tip = tip; } public String getMenu() { return menu; } public int getPrice() { return price; } public int getAmount() { return amount; } public int getTip() { return tip; } }

2. 주문하기 라는 인터페이스 만들기

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   public interface OrderStrategy { //주문 기능 void order(int totalPrice); }

3. 도보배달 주문과 택시배달 주문으로 구체화 하기

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   public class WalkDeliveryStrategy implements OrderStrategy { private String name; private String payType; private boolean useCoupon; private double discount; public WalkDeliveryStrategy(String name, String payType, boolean useCoupon, double discount){ this.name = name; this.payType = payType; this.useCoupon = useCoupon; this.discount = discount; } @Override public void order(int totalPrice){ int lastPrice = totalPrice; int discountPrice = (int)(totalPrice*discount); if(useCoupon){ lastPrice = lastPrice-discountPrice; } System.out.println("도보 배달 시 총 지불금액은 "+lastPrice+"원입니다."); } }

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public class TaxiDeliveryStrategy implements OrderStrategy { private String name; private String payType; private String message; public TaxiDeliveryStrategy(String name, String payType, String message){ this.name = name; this.payType = payType; this.message = message; } @Override public void order(int totalPrice) { System.out.println("택시 배달 시 총 지불금액은 "+totalPrice+"원입니다."); } }

1. 배달 방식을 결정하고 그에 따른 정보를 전달할 장바구니 만들기
   ```java
   public class OrderCart { List items = new ArrayList<>();

   public void addItem(Item item){ items.add(item); } public void totalPrice(OrderStrategy orderStrategy){ int totalPrice = 0; for(Item item : items){ totalPrice += item.getPrice()*item.getAmount()+item.getTip(); } orderStrategy.order(totalPrice); }

}

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5. 사용자가 정보를 장바구니에 전달한다 ```java public class User { public static void main(String[] args) { //주문카트 전략 컨텍스트 등록 OrderCart cart = new OrderCart(); //주문 메뉴 Item A = new Item("새우버거",2000,1,2000); Item B = new Item("치즈피자", 5000,2,4000); cart.addItem(A); cart.addItem(B); cart.totalPrice(new TaxiDeliveryStrategy("김주문","현장결제","문 앞에 두고가주세요.")); cart.totalPrice(new WalkDeliveryStrategy("이배달", "카드결제",true,0.2)); } }

4. 테스트 코드에서는 어떻게 활용할까

여러가지 결과값이 나올 수 있는 테스트 상황을 가정해보자. 예를 들어 패스워드가 8자리 이상 12자리 이하인지 아닌지를 테스트 해야 한다고 치자. 글자수 1~12자리를 랜덤으로 출력하면 테스트 코드 결과가 어쩔때는 성공하고, 어쩔때는 실패해서 테스트 코드로 결과를 확인하기가 어렵다. 글자수가 무조건 8~12자리인 경우와 무조건 잘못된 경우를 나누어서 만들어 놓고 테스트하면 좀 더 쉽게 결과를 알 수 있을 것이다.

1. 패스워드 생성 인터페이스 작성 ```java
   @FunctionalInterface public interface PasswordGenerator { String generatePassword(); }

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2. `항상 성공` `항상 실패`하는 메서드 구체화 ```java public class CorrectFixedPasswordGenerator implements PasswordGenerator{ @Override public String generatePassword() { return "abcdefgh"; //8글자 } }

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public class WrongFixedPasswordGenerator implements PasswordGenerator{ @Override public String generatePassword() { return "ab"; //2글자 } }

1. 패스워드를 입력받고 정보를 전달할 Context 만들기
   ```java
   public class User { private String password; public void initPassword(PasswordGenerator passwordGenerator){

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   String randomPassword = passwordGenerator.generatePassword(); /* 비밀번호는 최소 8자 이상, 12자 이하여야 한다. */ if(randomPassword.length()>=8 && randomPassword.length()<=12){ this.password = randomPassword; } }

   public String getPassword() { return password; } }

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4. 테스트 코드 작성 후 실행 ```java class UserTest { @DisplayName("패스워드를 초기화한다.") @Test void passwordTest() { //given - User 객체가 주어졌다 User user = new User(); //when - 이 메서드를 호출했을 때 user.initPassword(new CorrectFixedPasswordGenerator()); //then assertThat(user.getPassword()).isNotNull(); } @DisplayName("패스워드가 요구사항에 부합하지 않아 초기화 되지 않는다.") @Test void passwordTest2() { //given - User 객체가 주어졌다 User user = new User(); //when - 이 메서드를 호출했을 때 user.initPassword(new WrongFixedPasswordGenerator()); //WrongFixedPasswordGenerator는 메서드 하나만 가진 functional Interface기 때문에 // user.initPassword(()->"ab")); // 이렇게 구현해도 동일하다. //then assertThat(user.getPassword()).isNull(); } }