GoF의 디자인 패턴, 상태 패턴에 대해 알아본다.
해당 글은, 다음의 코드를 기반으로 이해하는 것이 편리합니다.
핵심 요약
- 상태를 객체화 한 패턴
- 조건절을 효과적으로 줄여주는 패턴
예시
- 어떤 프로그램에서의 동작이 독립적이지 않다면 어떻게 될까?
- 즉, 이전 상태에 다음 동작의 결과가 영향을 미치는 종속 사건이라면?
- 서기, 걷기, 뛰기, 앉기의 4가지 동작이 있다고 하자.
- 다음 동작을 실행한 결과는 이전 상태가 어떤 상태냐에 따라 다른 결과를 가져온다고 해보자.
- 이럴 경우 4*4로 16가지의 경우의 수가 나온다.
- 만약 조건문을 쓴다면 16개를 분기쳐주어야 한다.
- 이런 경우 상태 패턴을 사용하면 좋다.
- 핵심은 내가 온 상태에서 다음으로 상태를 전이시키는 책임을 State가 갖는다는 것이다.
- 즉, 상태는 자신으로부터 다음 상태로 전환되었을 때의 처리를 담당해야 한다.
Code
main
//
// main.swift
// State
//
// Created by Choiwansik on 2023/02/13.
//
import Foundation
internal func main() {
let player = Player(speed: 0)
player.update(state: StandUpState(player: player))
while true {
print("플레이어 상태: \(player.state?.description ?? "")")
print("속도: \(player.speed) km/h")
print("1: 서기, 2: 앉기, 3: 걷기, 4: 뛰기, 5: 종료")
print("")
let input = readLine()
guard let first = input?.components(separatedBy: " ").first,
let command = Int(first) else {
return
}
switch command {
case 1:
player.state?.standUp()
case 2:
player.state?.sitDown()
case 3:
player.state?.walk()
case 4:
player.state?.run()
default:
print("종료합니다.")
return
}
}
}
main()
Player
//
// Player.swift
// State
//
// Created by Choiwansik on 2023/02/13.
//
import Foundation
public class Player {
private(set) var speed: Int
private(set) var state: State?
internal init(speed: Int) {
self.speed = speed
}
internal func update(state: State) {
self.state = state
}
internal func update(speed: Int) {
self.speed = speed
}
internal func talk(message: String) {
print("플레이어: \(message)")
}
}
State
//
// State.swift
// State
//
// Created by Choiwansik on 2023/02/13.
//
import Foundation
internal protocol State: Loggable {
init(player: Player)
func standUp()
func sitDown()
func walk()
func run()
var player: Player { get }
}
internal protocol Loggable {
var description: String { get }
}
StandUpState
//
// StandUpState.swift
// State
//
// Created by Choiwansik on 2023/02/13.
//
import Foundation
internal class StandUpState: State {
required internal init(player: Player) {
self.player = player
}
internal func standUp() {
self.player.talk(message: "언제 움직일꺼야?")
}
internal func sitDown() {
self.player.update(state: SitDownState(player: self.player))
self.player.talk(message: "앉으니 편하고 좋아요")
}
internal func walk() {
self.player.update(speed: 5)
self.player.update(state: WalkState(player: self.player))
self.player.talk(message: "걷기는 제2의 생각하기다..")
}
internal func run() {
self.player.update(speed: 10)
self.player.update(state: RunState(player: self.player))
self.player.talk(message: "갑자기 뛴다고?")
}
internal let player: Player
}
extension StandUpState: Loggable {
internal var description: String {
"제자리에 서있음"
}
}
SitDownState
//
// SitDownState.swift
// State
//
// Created by Choiwansik on 2023/02/13.
//
import Foundation
internal class SitDownState: State {
required internal init(player: Player) {
self.player = player
}
internal func standUp() {
self.player.update(state: StandUpState(player: self.player))
self.player.talk(message: "일어나자..")
}
internal func sitDown() {
self.player.talk(message: "얼마나 오래 앉아 있을 생각이야")
}
internal func walk() {
self.player.update(state: StandUpState(player: self.player))
self.player.talk(message: "앉아서 어떻게 걷니 일단 일어나자.")
}
internal func run() {
self.player.update(state: StandUpState(player: self.player))
self.player.talk(message: "앉아서 어떻게 뛰니 일단 일어나자.")
}
internal let player: Player
}
extension SitDownState: Loggable {
internal var description: String {
"앉아있음"
}
}
WalkState
//
// WalkState.swift
// State
//
// Created by Choiwansik on 2023/02/13.
//
import Foundation
internal class WalkState: State {
required internal init(player: Player) {
self.player = player
}
internal func standUp() {
self.player.update(speed: 0)
self.player.update(state: StandUpState(player: self.player))
self.player.talk(message: "멈춰")
}
internal func sitDown() {
self.player.update(speed: 0)
self.player.update(state: SitDownState(player: self.player))
self.player.talk(message: "걷다가 앉다니 엉덩이 까진다.")
}
internal func walk() {
self.player.talk(message: "그래 계속 걷자.")
}
internal func run() {
self.player.update(speed: 20)
self.player.update(state: RunState(player: self.player))
self.player.talk(message: "걷다가 뛰면 속도가 확 오르지!")
}
internal let player: Player
}
extension WalkState: Loggable {
internal var description: String {
"걷는 중"
}
}
RunState
//
// RunState.swift
// State
//
// Created by Choiwansik on 2023/02/13.
//
import Foundation
internal class RunState: State {
required internal init(player: Player) {
self.player = player
}
internal func standUp() {
self.player.update(speed: 0)
self.player.update(state: StandUpState(player: self.player))
self.player.talk(message: "뛰다가 섰더니 무릎이 아파")
}
internal func sitDown() {
self.player.update(speed: 0)
self.player.update(state: SitDownState(player: self.player))
self.player.talk(message: "뛰다가 앉으라고? 엉덩이 다까졌다.")
}
internal func walk() {
self.player.update(speed: 8)
self.player.update(state: WalkState(player: self.player))
self.player.talk(message: "속도를 줄일게")
}
internal func run() {
self.player.update(speed: self.player.speed + 2)
self.player.talk(message: "더 빨리 뛰라는 소리지?")
}
internal let player: Player
}
extension RunState: Loggable {
internal var description: String {
"뛰는 중"
}
}
활용성
- 객체의 행동이 상태에 따라 달라질 수 있다.
- 객체의 상태에 따라 런타임에 행동이 변경되어야 한다.
- 특정 연산에 분기 조건이 너무 많을 경우
결과
- 상태에 따른 행동을 모을 수 있다. 그리고 이를 별도의 객체로 관리할 수 있다.
- 상태 전이를 명확하게 만든다.
- 상태의 변화가 원자적으로 바뀐다.
- 상태 객체는 공유될 수 있다.
- 같은 객체를 이곳 저곳으로 넘길 수 있다.
생각해볼 점
- TCP 연결 프로토콜에 적용했었음