[Design Pattern] Composite(컴포지트) 패턴이란?

구조 패턴(Structural Pattern)

Composite 패턴은 객체지향 프로그래밍에서 사용되는 디자인 패턴 중 하나로, 여러 개의 객체들을 트리 구조로 구성하여 전체-부분 관계를 나타내는 패턴입니다.

이 패턴은 전체와 부분을 모두 같은 방법으로 다룰 수 있게 하며, 전체와 부분을 구분하지 않고도 동일한 인터페이스를 사용하여 다룰 수 있습니다. 이를 통해 전체와 부분의 계층 구조를 유지하면서, 각 객체들이 개별적으로 다루어질 수 있습니다.

Composite 패턴은 크게 Component, Leaf, Composite의 세 가지 클래스로 구성됩니다.

• Component : 전체와 부분을 모두 나타내는 인터페이스로, 전체와 부분을 동일한 방법으로 다룰 수 있도록 하는 역할을 합니다.
• Leaf : 부분을 나타내는 클래스로, 전체와 부분을 모두 다룰 필요가 없는 단일 객체입니다.
• Composite : 전체를 나타내는 클래스로, 하나 이상의 Leaf나 Composite를 포함할 수 있는 객체입니다.

Composite 패턴을 사용하면, 전체와 부분을 구분하지 않고도 일관된 방법으로 다룰 수 있어 코드의 유연성과 재사용성을 높일 수 있습니다. 또한, 객체의 계층 구조가 변경되어도 코드 수정이 적게 필요하다는 장점도 있습니다.

예를 들어, 파일 시스템을 모델링할 때 Composite 패턴을 사용할 수 있습니다. 디렉토리와 파일은 각각 Composite와 Leaf로 구분됩니다. 디렉토리는 다른 디렉토리와 파일을 포함할 수 있는 Composite이며, 파일은 부분을 포함하지 않는 Leaf입니다. 이렇게 모델링된 파일 시스템은 디렉토리와 파일을 동일한 방식으로 다룰 수 있으며, 유연하고 재사용 가능한 코드를 작성할 수 있습니다.

 

 

Composite 패턴 예제

Diagrams

Component 클래스

public abstract class FileSystemComponent {
    private String name;

    public FileSystemComponent(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public abstract void print();
}

Leaf 클래스

public class File extends FileSystemComponent {
    public File(String name) {
        super(name);
    }

    public void print() {
        System.out.println(getName());
    }
}

Composite 클래스

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Directory extends FileSystemComponent {
    private List<FileSystemComponent> components;

    public Directory(String name) {
        super(name);
        components = new ArrayList<FileSystemComponent>();
    }

    public void addComponent(FileSystemComponent component) {
        components.add(component);
    }

    public void removeComponent(FileSystemComponent component) {
        components.remove(component);
    }

    public void print() {
        System.out.println(getName());
        for (FileSystemComponent component : components) {
            component.print();
        }
    }
}

이제 위에서 구현한 클래스들을 이용하여 파일 시스템을 만들어 보겠습니다.

public class FileSystemDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 루트 디렉토리 생성
        Directory root = new Directory("Root");

        // 디렉토리와 파일 생성
        Directory dir1 = new Directory("Dir1");
        Directory dir2 = new Directory("Dir2");
        File file1 = new File("File1");
        File file2 = new File("File2");

        // 디렉토리에 파일과 하위 디렉토리 추가
        dir1.addComponent(file1);
        dir1.addComponent(dir2);

        // 루트 디렉토리에 디렉토리와 파일 추가
        root.addComponent(dir1);
        root.addComponent(file2);

        // 파일 시스템 출력
        root.print();
    }
}

위 코드를 실행하면 다음과 같은 출력이 나옵니다:

Root
Dir1
File1
Dir2
File2

이를 통해 Composite 패턴을 사용하여 파일 시스템을 모델링하고, 일관된 방식으로 다룰 수 있는 장점을 확인할 수 있습니다.