Observer Pattern

About

한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체에게 연락이 가고 자동으로 내용이 갱신되는 방식으로 일대다(one-to-many) 의존성을 정의한다.

UML Class

관찰자 패턴 UML 클래스

• Subject : 객체에서 관찰자로 등록하거나 탈퇴할 때 사용되는 메소드를 명시
• Observer : 관찰자 클래스가 주제의 상태가 바뀌는지 확인하는 메소드를 명시
• ConcreteSubject : Subject에서 명시한 메소드를 구현한 객체. 상태를 설정하고 알아내기 위해 get/set 메소드가 포함될 수도 있다.
• ConcreteObserver : Observer에서 명시한 메소드를 구현한 객체. 해당 객체는 특정 Subject를 등록해서 관찰할 수 있다.

Reference

느슨한 결합(Loose Coupling)

객체들이 상호작용할 수는 있지만, 서로를 잘 모르는 관계를 의미한다. 시스템을 더욱 유지 할 수 있도록 만들고, 전체 프레임워크를 더욱 안정적으로 만들고 시스템의 유연성을 증가하게 하려는 의도를 가진 포괄적인 개념이다.

Example

기상 모니터링 애플리케이션을 만든다고 가정한다. 이 시스템은 기상 스테이션(실제 기상 정보를 수집하는 물리 장비), WeatherData 객체(기상 스테이션으로부터 오는 정보를 추적하는 객체), 사용자에게 현재 기상 조건을 보여 주는 디스플레이 장비, 이렇게 3가지 요소로 이루어진다.

구현해야 되는 것을 자세하게 서술하면 아래와 같다.

• WeatherData 클래스에는 3가지 측정값(온도, 습도, 기압)의 getter 메소드가 있다.
• 새로운 기상 측정 데이터가 들어올 때마다 measurementsChanged() 메소드가 호출된다(이 메소드가 어떻게 호출되는지, 동작 방식은 어떻게 되는지는 모른다.)
• 기상 데이터를 사용하는 디스플레이 요소 3가지를 구현해야 한다. WeatherData에서 새로운 측정값이 들오올 때 마다 디스플레이를 갱신해야 한다.
  • 현재 조건 디스플레이
  • 가상 통계 디스플레이
  • 기상 예보 디스플레이
• 디스플레이를 업데이트하도록 measurementsChanged() 메소드에 코드를 추가해야 한다.

Problem

만약 measurementsChanged() 메소드를 아래와 같이 구현한다고 가정한다.

WeatherData::void measurementsChanged() {
    float temperature = getTemperature();
    float humidity= getHumidity();
    float pressure = getPressure();

    currentConditionsDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
    statisticsDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
    forecastDisplay.update(temperature, humidity, pressure);
}

위 measurementsChanged() 메소드는 getter 메소드들을 이용해서 기온, 습도, 기압을 가져오고 각 화면마다 update() 메소드를 호출한다.

문제점은 위 코드를 고치지 않는 이상은 다른 디스플레이를 추가하거나 삭제할 수 없다.

Solution

바뀌는 부분인 갱신되는 부분을 캡슐화한다.

WeatherData UML 클래스

ISubject 인터페이스에는 3가지 메소드가 있다. 기능을 살펴보면 다음과 같다.

• registerObserver : 주어진 IObserver 객체를 추가하는 메소드. 관찰자를 등록하는 기능을 한다.
• removeObserver : 주어진 IObserver 객체를 삭제하는 메소드. 관찰자를 해제하는 기능을 한다.
• notifyObserver : IObserver 객체들을 갱신하는 메소드. 등록되어 있는 관찰자의 update() 메소드를 호출한다.

WeatherData에 ISubject의 기능을 구현한다. 이로써 WeatherData는 측정값(온도, 습도, 기압)이 바뀔 때 마다 디스플레이에게 알려준다.

또 다른 바뀌는 부분인 화면에 표시하는 부분을 캡슐화한다.

디스플레이 UML 클래스

디스플레이들은 측정값(온도, 습도, 기압)이 바뀔 때 마다 화면에 측정값(온도, 습도, 기압)을 바꿔야한다. IObserver의 update() 메소드는 WeatherData에서 측정값(온도, 습도, 기압)이 바뀔 때 마다 호출된다.

아래는 최종적인 기상 스테이션의 구조이다.

기상 스테이션 UML 클래스

이제 디스플레이를 하나 추가하거나 삭제해도 WeatherData 클래스를 수정하지 않고, 디스플레이는 바뀐 정보를 갱신 받을 수 있다.

Code

• C++ Code
• C# Code