구조(Structural) 패턴 - 복합체(Composite) 패턴

복합체(Composite) 패턴은 구조(Structural) 패턴에 속합니다. 이 패턴은 객체를 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층 구조를 표현하는 데 사용됩니다. 클라이언트가 개별 객체와 복합 객체(즉, 객체의 그룹)를 동일하게 취급할 수 있도록 설계됩니다.

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복합체 패턴의 특징

1. 트리 구조 관리:
   • 객체를 트리 형태로 구성하여 개별 객체와 복합 객체를 동일하게 처리합니다.
2. 재귀적 구성:
   • 객체가 자신과 동일한 타입의 객체를 포함할 수 있습니다.
3. 클라이언트의 단순화:
   • 클라이언트는 개별 객체와 복합 객체를 구분하지 않고 동일한 방식으로 처리할 수 있습니다.

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복합체 패턴의 구성요소

1. Component (구성 요소):
   • 개별 객체와 복합 객체를 동일하게 취급하기 위한 인터페이스를 정의합니다.
2. Leaf (잎):
   • 구성 요소의 기본 단위로, 실제 작업을 수행하는 개별 객체입니다.
3. Composite (복합 객체):
   • 다른 Component 객체를 포함하며, 이를 통해 트리 구조를 형성합니다.
   • 자신의 구성 요소들에게 작업을 위임하거나 추가/삭제 작업을 수행할 수 있습니다.
4. Client (클라이언트):
   • Component를 통해 개별 객체와 복합 객체를 동일하게 처리합니다.

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JAVA 예제

1. Component 인터페이스

// Component: 공통 인터페이스
interface Component {
    void showDetails();
}

 

 

2. Leaf 클래스

// Leaf: 트리의 말단 요소
class File implements Component {
    private String name;

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

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

 

 

3. Composite 클래스

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

// Composite: 다른 Component를 포함하는 클래스
class Folder implements Component {
    private String name;
    private List<Component> components = new ArrayList<>();

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

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

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

    @Override
    public void showDetails() {
        System.out.println("Folder: " + name);
        for (Component component : components) {
            component.showDetails();
        }
    }
}

 

 

4. 사용 예시

public class CompositePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Leaf 객체 생성
        Component file1 = new File("File1.txt");
        Component file2 = new File("File2.txt");
        Component file3 = new File("File3.txt");

        // Composite 객체 생성
        Folder folder1 = new Folder("Folder1");
        Folder folder2 = new Folder("Folder2");

        // 트리 구조 형성
        folder1.addComponent(file1);
        folder1.addComponent(file2);

        folder2.addComponent(file3);
        folder2.addComponent(folder1);

        // 클라이언트가 동일한 방식으로 처리
        System.out.println("Displaying Folder2:");
        folder2.showDetails();
    }
}

 

 

실행 결과

Displaying Folder2:
Folder: Folder2
File: File3.txt
Folder: Folder1
File: File1.txt
File: File2.txt

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복합체 패턴의 활용 사례

1. 파일 시스템:
   • 폴더와 파일 간 계층 구조를 표현.
2. GUI 구성 요소:
   • 버튼, 텍스트 필드, 패널 등과 같은 위젯의 계층 구조 관리.
3. 조직 구조:
   • 회사의 부서와 직원 간 계층 구조를 표현.
4. 게임 엔진:
   • 게임의 객체(캐릭터, 아이템 등)를 트리 형태로 관리.

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장점

1. 부분-전체 일관성:
   • 개별 객체와 복합 객체를 동일하게 취급할 수 있습니다.
2. 확장성:
   • 새로운 Leaf 또는 Composite를 쉽게 추가할 수 있습니다.
3. 클라이언트 코드 단순화:
   • 복합 객체와 단일 객체를 구분하지 않고 처리할 수 있습니다.
4. 재귀적 구조 표현:
   • 트리 구조를 자연스럽게 표현할 수 있습니다.

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단점

1. 복잡성 증가:
   • 트리 구조의 깊이가 깊어질수록 구조가 복잡해질 수 있습니다.
2. 클래스 설계의 유연성 제한:
   • 모든 구성 요소가 동일한 인터페이스를 구현해야 하므로 제한이 있을 수 있습니다.
3. 불필요한 기능 노출:
   • Leaf 객체에서 사용되지 않는 Composite 관련 메서드가 노출될 수 있습니다.