Head First: Design Patterns - 어댑터 패턴(Adapter Pattern)

디자인 패턴: 어댑터 패턴(Adapter Pattern)

이 포스팅은 Head First: Design Patterns 책을 보고, 개인적으로 정리한 포스팅입니다.

Adapter Pattern 이란?

어댑터 패턴(Adapter Pattern)은 한 클래스의 인터페이스를 클라이언트에서 사용하고자 하는 다른 인터페이스로 변환한다.

어댑터를 이용하면 인터페이스 호환성 문제 때문에 같이 쓸 수 없는 클래스들을 연결해서 쓸 수 있다.

어댑터를 사용함으로써 클라이언트와 구현된 인터페이스를 분리시킬 수 있으며, 나중에 인터페이스가 바뀌더라도 그 변경 내역은 어댑터에 캡슐화되기 때문에 클라이언트는 바뀔 필요가 없다.

• 어댑티를 새로 바뀐 인터페이스로 감쌀 때는 객체 구성(Composition)을 사용한다. 이런 접근법을 쓰면 어댑티의 어떤 서브클래스에 대해서도 어댑터를 쓸 수 있다는 장점이 있다.
• 어댑터 패턴에서는 클라이언트를 특정 구현이 아닌 인터페이스에 연결시킨다. 각각 서로 다른 백엔드 클래스들로 변환시키는 여러 어댑터들을 사용할 수 도 있다. 타겟 인터페이스만 제대로 지킨다면, 나중에 다른 구현을 추가하는 것도 가능하다.

오리와 칠면조 인형

어떤 기업에서 칠면조 인형의 재고가 많이남아 오리 인형으로 둔갑시켜 수출하려고 한다.

오리 인형과 칠면조 인형은 각각 울음소리를 다르게 가지고 있고, 날 수 있다.

하지만 칠면조 인형도 오리 인형인 척 해줘야 한다.

여기서 칠면조를 오리로 둔갑시켜주는 것이 바로 어댑터이다. (여기서 어댑터는 오리 인형인 척 하는 둔갑프로그램이다.)

public interface Duck {
  public void quack();
  public void fly();
}

public class MallardDuck implements Duck {
    public void quack() {
        System.out.println("Quack!");
    }

    public void fly() {
        System.out.println("I'm flying!");
    }
}

public interface Turkey {
    public void gobble();
    public void fly();
}

public class WildTurkey implements Turkey {
    public void gobble() {
        System.out.println("Gobble gobble");
    }

    public void fly() {
        System.out.println("I'm flying a short distance");
    }
}

WildTurkey 를 Duck 으로 둔갑시켜보자. (어댑터를 만들어보자.)

울음 소리는 오리와 달라도 속일 수 있지만, 나는 것만큼은 오리만큼 날아야 한다. 그래서 칠면조를 총 5번정도 날게 해야한다.

public class TurkeyAdapter implements Duck {
    Turkey turkey;

    public TurkeyAdapter(Turkey turkey) {
        this.turkey = turkey;
    }

    public void quack() {
        turkey.gobble();
    }

    public void fly() {
        for(int i=0; i < 5; i++) {
            turkey.fly();
        }
    }
}

간단히 테스트를 해보자.

public class DuckTestDrive {
    public static void main(String[] args) {
        MallardDuck duck = new MallardDuck();

        WildTurkey turkey = new WildTurkey();
        Duck turkeyAdapter = new TurkeyAdapter(turkey);

        System.out.println("The Turkey says...");
        turkey.gobble();
        turkey.fly();

        System.out.println("\nThe Duck says...");
        testDuck(duck);

        System.out.println("\nThe TurkeyAdapter says...");
        testDuck(turkeyAdapter);
    }

    static void testDuck(Duck duck) {
        duck.quack();
        duck.fly();
    }
}

/** 출력
        The Turkey says...
    Gobble gobble
    I'm flying a short distance

    The Duck says...
    Quack
    I'm flying

    The TurkeyAdapter says...
    Gobble gobble
    I'm flying a short distance
    I'm flying a short distance
    I'm flying a short distance
    I'm flying a short distance
    I'm flying a short distance
*/

클라이언트에서 어댑터를 사용하는 방법

1. 클라이언트(고객)에서 타겟 인터페이스(오리 인형)를 사용하여 메소드를 호출함으로써 어댑터(둔갑프로그램)에 요청을 한다.
2. 어댑터(둔갑프로그램)에서는 어댑티 인터페이스(칠면조 인형)를 사용하여 그 요청을 어댑티에 대한 (하나 이상의) 메소드 호출로 변환한다.
3. 클라이언트에서는 호출 결과를 받긴 하지만 중간에 어댑터가 껴 있는지는 전혀 알지 못한다.

객체 어댑터와 클래스 어댑터

어댑터에는 두 종류가 있다. 위에서 언급했던 어댑터는 객체 어댑터이다.

다른 하나는 클래스 어댑터인데, 자바에서는 클래스의 다중 상속이 불가능하기 때문에 클래스 어댑터는 사용할 수 없다.

그래도 간단하게나마 클래스 다이어그램을 살펴보자.

클래스 어댑터에서는 어댑터를 만들 때 타겟과 어댑티 모두의 서브클래스로 만들고, 객체 어댑터에서는 구성을 통해서 어댑티에 요청을 전달한다는 점을 제외하면 객체 어댑터와 큰 차이는 없다.

EnumerationToIterator 어댑터 예제

자바에는 Enumeration이라는 인터페이스가 있다. 이를 이용하면 컬렉션 내에서 각 항목이 관리되는 방식에는 신경 쓸 필요없이 컬렉션의 모든 항목들에 접근할 수 있다.

Enumeration 과 유사한 기능을 하는 Iterator 인터페이스가 있다. 마찬가지로 컬렉션에 있는 일련의 항목들에 접근할 수 있게 해주면서, 추가로 항목을 제거할 수도 있게 해주는 remove() 메소드를 제공한다.

여기에서는 Enumeration을 사용하는 코드도 있지만, 새로 만드는 코드는 Iterator만 사용하려고 한다.

Enumeration 과 Iterator 인터페이스는 다음 구조를 가지고 있다.

Iterator가 타겟 인터페이스, Enumeration이 어댑티 인터페이스이다.

어댑터 디자인

우선 타겟 인터페이스를 구현하고, 어댑티 객체로 구성된 어댑터가 필요하다.

hasNext() 는 hasMoreElements() 와, next() 는 nextElement() 와 대응되지만, remove() 는 Enumeration 에서 기능을 제공하지 않으므로, Exception을 날리도록 한다. (이럴 때 사용하는 UnsupportedOperationException을 예외를 자바에서 제공한다.)

다음 클래스 다이어그램의 EnumerationToIterator 가 어댑터이다.

public class EnumerationIterator implements Iterator<Object> {
    Enumeration<?> enumeration;

    public EnumerationIterator(Enumeration<?> enumeration) {
        this.enumeration = enumeration;
    }

    public boolean hasNext() {
        return enumeration.hasMoreElements();
    }

    public Object next() {
        return enumeration.nextElement();
    }

    public void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

각 패턴과 그 용도

• 데코레이터 패턴: 인터페이스는 바꾸지 않고 책임(기능)만 추가
• 어댑터 패턴: 한 인터페이스를 다른 인터페이스로 변환
• 퍼사드 패턴: 인터페이스를 간단하게 바꿈

구현 및 테스트 코드

• https://github.com/PaengE/HeadFirst_DesignPatterns/tree/main/src/headfirst/designpatterns/adapter

PaengE/HeadFirst_DesignPatterns