[JAVA] 전략 패턴(Strategy Pattern)

전략 패턴(Strategy Pattern)으로 동작 방식을 유연하게 변경하기

소프트웨어 설계에서 전략 패턴(Strategy Pattern)은 매우 중요한 역할을 합니다. 프로그램의 동작 방식이 여러 가지가 있을 때, 이를 유연하게 관리하고 변경할 수 있게 해주는 디자인 패턴입니다. 이번 포스팅에서는 전략 패턴의 개념과 사용 목적을 설명하고, 실제 예제를 통해 어떻게 전략 패턴을 적용할 수 있는지 살펴보겠습니다.

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1. 전략 패턴이란?

전략 패턴은 동작 방식을 캡슐화하여, 동적으로 전략을 변경할 수 있도록 하는 디자인 패턴입니다. 이 패턴은 어떤 기능을 수행할 여러 방법이 있을 때, 그 방법들을 전략(Strategy) 클래스에 정의하고, 클라이언트 코드에서는 실행 시점에 적절한 전략을 선택하여 사용할 수 있게 해줍니다.

즉, 행동을 객체로 캡슐화하여, 코드에서 필요에 따라 다른 행동을 선택하고 변경할 수 있게 해줍니다.

2. 전략 패턴의 사용 목적

전략 패턴은 다음과 같은 상황에서 유용합니다:

• 동작 방식을 동적으로 변경해야 할 때: 특정 조건에 따라 동작 방식이 달라져야 할 때, 그 로직을 캡슐화하여 변경이 용이하게 만들 수 있습니다.
• 여러 알고리즘을 선택적으로 사용해야 할 때: 동일한 문제를 해결하는 여러 알고리즘을 선택적으로 사용할 수 있게 해줍니다.
• 코드를 깔끔하고 유연하게 유지하고 싶을 때: 전략을 외부 클래스로 분리하여 클라이언트 클래스가 복잡해지는 것을 방지할 수 있습니다.

3. 전략 패턴 적용 예제

전략 패턴을 더 잘 이해하기 위해, 문자열을 다양한 방식으로 인코딩하는 예제를 통해 설명해보겠습니다.

구성 요소

1. Strategy 인터페이스: 전략 패턴에서 공통된 인터페이스를 정의합니다.
2. ConcreteStrategy 클래스들: 다양한 구체적인 전략들을 구현한 클래스들입니다.
3. Context(클라이언트 클래스): 전략을 설정하고 해당 전략을 사용하는 클래스입니다.

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예제 코드 

// 1. 인코딩 전략 인터페이스
interface EncodingStrategy {
    String encode(String text);
}

// 2. Base64 인코딩 전략
class Base64Strategy implements EncodingStrategy {
    @Override
    public String encode(String text) {
        return Base64.getEncoder().encodeToString(text.getBytes());
    }
}

// 3. 일반 텍스트 전략
class NormalStrategy implements EncodingStrategy {
    @Override
    public String encode(String text) {
        return text;
    }
}

// 4. 문자열에 "ABC"를 붙여서 보내는 전략
class AppendStrategy implements EncodingStrategy {
    @Override
    public String encode(String text) {
        return "ABC" + text;
    }
}

// 5. URL 인코딩 전략
class UrlEncodingStrategy implements EncodingStrategy {
    @Override
    public String encode(String text) {
        try {
            return URLEncoder.encode(text, StandardCharsets.UTF_8.toString());
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("인코딩 실패", e);
        }
    }
}

// 6. 클라이언트 클래스 (Context)
class Encoder {
    private EncodingStrategy encodingStrategy;  // 전략을 저장하는 변수

    // 전략을 설정하는 메서드
    public void setEncodingStrategy(EncodingStrategy encodingStrategy) {
        this.encodingStrategy = encodingStrategy;
    }

    // 설정된 전략에 따라 인코딩을 수행하는 메서드
    public String getMessage(String message) {
        return this.encodingStrategy.encode(message);
    }
}

 

사용 예시

public class StrategyTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 다양한 인코딩 전략 객체 생성
        EncodingStrategy base64 = new Base64Strategy();
        EncodingStrategy normal = new NormalStrategy();
        EncodingStrategy append = new AppendStrategy();
        EncodingStrategy urlEncoding = new UrlEncodingStrategy();
        
        String message = "Hello World!";
        Encoder encoder = new Encoder();
        
        // 전략을 설정하고 메시지 인코딩 수행
        encoder.setEncodingStrategy(base64);
        System.out.println("Base64 Encoding: " + encoder.getMessage(message));
        
        encoder.setEncodingStrategy(normal);
        System.out.println("Normal Encoding: " + encoder.getMessage(message));
        
        encoder.setEncodingStrategy(append);
        System.out.println("Append Encoding: " + encoder.getMessage(message));
        
        encoder.setEncodingStrategy(urlEncoding);
        System.out.println("URL Encoding: " + encoder.getMessage(message));
    }
}

 

출력 예시

Base64 Encoding: SGVsbG8gV29ybGQh
Normal Encoding: Hello World!
Append Encoding: ABCHello World!
URL Encoding: Hello+World%21

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4. 전략 패턴의 장점

• 동적으로 전략을 변경 가능: 클라이언트 코드에서 전략을 쉽게 변경할 수 있어 유연한 코드 설계가 가능합니다.
• 확장성: 새로운 전략을 추가할 때 기존 코드에 영향을 주지 않으므로, 기존 코드를 수정하지 않고 새로운 전략을 추가할 수 있습니다.
• 결합도 감소: 전략 패턴을 사용하면 클라이언트 코드와 구체적인 알고리즘이 분리되므로 결합도가 낮아져 유지보수성이 향상됩니다.

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5. 전략 패턴이 필요한 상황

• 동일한 행동을 여러 방법으로 처리할 수 있을 때: 예를 들어, 문자열을 인코딩하는 방식이 여러 가지일 수 있습니다. 이때 전략 패턴을 사용하면, 각 인코딩 방식을 독립적인 전략 클래스로 캡슐화하여 관리할 수 있습니다.
• 조건에 따라 행동이 달라져야 할 때: 예를 들어, 사용자가 선택한 옵션에 따라 계산 방식이 달라지는 경우, 전략 패턴을 활용하여 각 계산 방식을 전략으로 정의하고, 동적으로 전략을 변경하여 처리할 수 있습니다.

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6. 결론

전략 패턴은 동작 방식을 변경하고자 할 때 매우 유용한 디자인 패턴입니다. 다양한 방법을 캡슐화하고 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 코드의 유연성과 확장성을 높이고, 다양한 기능을 독립적으로 관리할 수 있습니다. 전략 패턴을 잘 활용하면 소프트웨어 설계를 깔끔하고 효율적으로 만들 수 있습니다.

실제 프로젝트에서 전략 패턴을 적용해보면, 여러 동작 방식이 존재하는 상황에서 어떻게 유용하게 사용할 수 있는지 알게 될 것입니다.