5. 옵저버 패턴

수시로 변하는 변수의 상태를 어떻게 추적할 것인가? 단순히 수동으로 확인하는 것을 넘어, 객체 간의 의존성을 최소화하면서 상태 변화를 실시간으로 주고받는 효율적인 메커니즘을 살펴봅니다.

Observable과 Observer 인터페이스를 중심으로 한 발행-구독 모델의 동작 원리를 이해하고, 데이터 전달 방식인 Push와 Pull의 차이 및 객체 간 결합도를 낮추는 디자인 원칙을 학습합니다.

생성일 : 2019년 2월 27일 13시 23분 수정일 : 2020년 7월 6일 12시 16분

변수

프로그래밍을 처음 배울때 우리는 먼저 변수에 대해 배웁니다. 변하지 않는 값은 Constant 상수라고 부르며, Variable 변수의 값은 수시로 변합니다. 변수는 수시로 변할 수 있기 때문에 말 그대로 프로그램 내내 산전수전을 다 겪습니다.

상태

변수는 위에서 언급한대로 정말 다양한 상태를 갖습니다. 이러한 변수의 상태를 알기 위해서는 두 가지 방법이 있습니다.

Push 방식

자동: 변수가 자신이 상태가 바뀌었음을 우리에게 알려줍니다.

Pull 방식

수동: 우리가 변수가 상태가 바뀌었는지를 직접 알아봅니다.

자동으로 우리에게 알려주는게 가장 편해보일 수도 있겠지만 굳이 알 필요가 없는데 계속해서 자신의 상태에 대해 말해준다면 매우 귀찮겠지요. 그 상태를 계속 추적하기 위한 자원도 불필요하게 낭비될것입니다. 그럴때는 우리가 필요할때만 상태를 볼 수 있는 수동의 방법도 필요합니다. 이를 조금 고지식하게 Push 와 Pull 방식으로 이야기합니다. 변수의 상태를 하나의 ‘주제’라고 본다면 주제를 중심으로 우리에게 알려주는지(Push 방식) 아니면 우리가 알아보는지(Pull 방식)에 따라 상태를 알 수 있는 방법이 나뉘는것입니다.

옵저버 패턴

옵저버 패턴은 변수의 상태를 (Push 와 Pull 중 원하는 방식으로) 알 수 있는 패턴입니다.

Observer Shorthand

일반적으로 이 패턴을 설명할때 상태를 ‘주제’라 보고 Publish-Subscribe(발행-구독) 모델로 설명하곤합니다. 여기선 패턴 이름이 옵저버 패턴인 만큼 헷갈리지 않게 구독모델이 아닌 Observer 와 Observable 두 가지 용어로만 설명을 드리겠습니다. 옵저버 패턴에는 앞서 말씀드린 딱 두 종류의 인터페이스만 존재합니다. 하나는 상태를 갖고있는 옵저버블, 나머지 하나는 상태를 보려하는 옵저버입니다.

Observable

위 옵저버 패턴 그림을 보시면 옵저버블 인터페이스는 두 가지 정보를 갖습(has)니다.

State = 상태
Observers = 옵저버 리스트

오해를 해서는 안되는 점이 옵저버블 인터페이스는 상태 자체가 아니라 상태를 ‘갖고 있다’는 것입니다. 상태를 갖고있다는 의미로 옵저버블, 즉 옵저버는 이 옵져버블 인터페이스를 통해 상태를 ‘볼 수 있다’는 의미인것입니다. 그리고 옵저버블은 상태를 알려주거나/알아보려는 옵저버들을 리스트(물론 다른 자료구조형도 가능합니다)로 관리하여 Push 방식의 경우에는 상태를 누구에게 보내줄지? 그리고 Pull 방식의 경우에는 상태를 누구만 볼 수 있는지? 결정할 수 있습니다.

옵저버블 인터페이스

interface Observable {
    protected List<Observer> observers;
    public void registerObserver(Observer o);
    public void removeObserver(Observer o);
    public void notifyObserver(Object obj);
}

옵저버블 구현

class StateObservable implements Observable {
    private State state;
    public void changeState() { /* 상태가 변경됩니다. */ }

    public void registerObserver(Observer o) { /* 옵저버 제외 */ }
    public void removeObserver(Observer o) { /* 옵저버 추가 */ }

옵저버블이 옵저버에게 알리는 Push 방식의 notifyObserver 구현

    public void notifyObserver(State state) { /* 2. 옵저버 리스트의 각 옵저버들에게 1. 상태를 전송 */ }
}

옵저버블이 옵저버에게 읽히는 Pull 방식의 notifyObserver 구현

    public void notifyObserver() { /* 아무것도 하지 않습니다. */ null }
    public State getState() { /* 상태를 보고싶으면 옵저버가 이 함수를 호출하면 됩니다. */ return state; }
}

Observer

옵저버는 길게 설명할 것 없이 상태를 보고자 하는 인터페이스입니다. 인터페이스인 만큼 해당 정보를 보고, 활용하고싶다면 의도에 맞게 원하는 방식대로 구현하여 사용하시면 됩니다.

옵저버 인터페이스

interface Observer {
    protected Observable observable;
    public void getStateFromObservable();
}

옵저버 구현

class StateObserver implements Observer {
    private State state;

    public StateObserver(Observable observable) {
        this.observable = observable;
        this.observable.registerObserver(this);
    }
    public void update(state) {
        this.state = state;
    }
}