디자인 패턴 - Composite

디자인 패턴 중 Composite 패턴에 대해 설명합니다.

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개념

트리 구조로 객체를 구성하는 패턴입니다. 객체 구조를 하위 요소가 포함된 복합 객체와 하위 요소가 없는 단일 객체로 구성된 트리 구조로 표현합니다. 클라이언트에 복합 객체와 단일 객체에 대해 알 필요가 없도록 동일한 인터페이스를 제공합니다. 복합 객체의 하위 요소로는 단일 객체뿐 아니라 복합 객체도 포함될 수 있습니다.

 

• Component: 클라이언트에게 제공하는 인터페이스입니다. Leaf, Composite에 필요한 주요 로직을 메소드로 정의합니다.
• Leaf: 하위 요소가 없는 단일 객체입니다. 인터페이스를 구현합니다.
• Composite: 하위 요소를 포함하는 복합 객체입니다. 하위 요소에게 작업을 위임하고 종합 결과를 반환하는 식으로 인터페이스를 구현합니다. 추가로 하위 요소 추가/삭제에 대한 메소드도 정의합니다.

다음과 같은 장점이 있습니다.

• 복잡한 트리 구조를 다형성과 중첩 재귀를 통해 간편하게 취급할 수 있습니다.

 

적용 예시

그래픽 소프트웨어를 개발중이라고 가정합니다. 개체들을 그룹으로 지정하는 기능을 추가할 예정입니다. 그룹도 이동, 삭제 같은 기능들을 동일하게 수행할 수 있어야 하고 중첩 그룹도 가능해야 합니다. 

위의 그룹은 아래의 4개 개체로 이뤄져 있습니다.

그룹(복합객체)에 이동 명령을 내리면 하위 개체들도 모두 이동을 수행해야 합니다. Composite 패턴을 사용하면 이를 해결할 수 있습니다.

 

from abc import ABC, abstractmethod
from typing import List

class Graphic(ABC):
    @abstractmethod
    def move(self): ...

class Shape(Graphic):
    def move(self):
        print("move")

class Group(Graphic):
    def __init__(self) -> None:
        self._children: List[Graphic] = []

    def add (self, child: Graphic) -> None:
        self._children.append(child)

    def remove(self, child: Graphic) -> None:
        self._children.remove(child)

    def move(self):
        for child in self._children:
            child.move()

Graphic 인터페이스를 구현하는 단일 객체 Shape와 복합 객체 Group을 정의합니다. Group의 move를 호출하면 전체 하위 요소가 같이 이동됩니다.

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참조

https://refactoring.guru/design-patterns/composite