Korea Polytechnic University Advanced Game Software Engineering Student Presentation Advanced Game Software Engineering Student Presentation Chapter 2.

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1 Korea Polytechnic University Advanced Game Software Engineering Student Presentation Advanced Game Software Engineering Student Presentation Chapter 2 Observer Pattern 학번 : 2009691003 이름 : 변현준 학번 : 2009691003 이름 : 변현준

2 Advanced Game Software Engineering Student Presentation Presentation Outline Observer Pattern 의 정의 기상 모니터링 Application Observer Pattern 기상 스테이션 자바 내장 옵저버 패턴 정리

3 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 옵저버 패턴의 정의 옵저버 패턴 ( Observer Pattern )  한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 개체들한테 연락이 가고 자동으로 내 용이 갱신되는 방식으로 일대다 (one-to-many) 의존성을 정의한다.

4 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 기상 모니터링 Application Weater-O-Roma 에서 제공하는 정보를 통해 애플리케이션을 만들어라 !!! 이 시스템은 기상 스테이션과 WaetherData 객체, 그리고 디스플레이, 이렇게 세 요소로 이루어져 있음.  기상스테이션 : 실제기상 정보를 수집하는 장비  WeatherDate 객체 : 기상 스테이션으로부터 오는 데이터를 추적하는 객체  디스플레이 : 사용자에게 현재 기상 조건을 보여주는 디스플레이 WeatherData 객체에서는기상 스테이션 장비로부터 데이터를 가져올 수 있음. 데이터를 가져온 후에는 디스플레이 장비에서 세가지 항목 표시 가능.  현재조건 ( 온도, 습도, 압력 )  기상 통계  기상 예보 기상 스테이션 WeatherData 객체 현재조건 온도 : 72 도 F 습도 : 60 압력 : ↓ 디스플레이 장비

5 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 기상 모니터링 Application 습도센서 온도센서 압력센서 기상 스테이션 WeatherData 객체 현재조건 온도 : 72 도 F 습도 : 60 압력 : ↓ 디스플레이 장비 화면에 표시 데이터 취득 Weather-O-Roma 와 계약을 체결하게 되면 WeatherData 객체를 사용하여 현재 조 건, 기상 통계, 기상 예측, 이렇게 세 항목을 디스플레이 장비에서 갱신해 가면서 보여주는 애플리케이션을 만들어야 한다. 시스템이 확장 가능해야 한다. 다른 개발자들이 별도의 디스플레이 항목을 만들 수 있고 사용자들이 디스플레이 항목을 추가 / 제거 가능해야 한다. Weather-O-Roma 에서 제공하는 부분 구현해야 할 부분

6 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 기상 모니터링 Application WeatherData 소스 기상 스테이션용 코드 public void measurementsChanged() { float temp = getTemperature(); float humidity = getHumidity(); float pressure = getPressure(); currentConditionDisplay.update(temp, humidity, pressure); statisticsDisplay.update(temp, humidity, pressure); forecastDisplay.update(temp, humidity, pressure); } 구체적인 구현 메소드를 사용하여 디스플레이 항목 추가 / 제거시 수정사항 많음. 세가지 형태의 디스플레이 되는 부분은 추가 / 삭제될 수 있으니 이 부분을 캡슐화해 야 한다. WeatherData getTemperature() getHumidity() getPressure() measurementsChanged() // 기타 메소드 measurementsChanged() 기상 관측값이 갱신될 때마다 알려주기 위한 메소드

7 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 옵저버 패턴 출판사 + 구독자 = 옵저버 패턴  신문 구독 메커니즘을 알면 옵저버 패턴을 이해할 수 있다.  신문사는 신문이 바뀔 때마다 정기구독자에게 알린다.  정기구독자는 본인의 의사에 의해 신문 구독을 해지 / 신청이 가능하다.  신판사 = 주제 (subject)  구독자 = 옵저버 (Observer)  주제가 변경되면 옵저버에게 주제가 전달되고 옵저버는 추가되거나 제거될 수도 있다.  이때 옵저버는 주제에게 등록요청을 하고 해지요청을 한다.  하나의 신문사가 여러 명의 구독자에게 정보를 전달하는 것은 일대다의 관계이다.  이는 옵저버의 상태를 관장하는 객체는 하나이고, 옵저버는 여러 개란 말.

8 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 옵저버 패턴 Duck 객체가 주제 객체에게 옵저버가 되고 싶다고 함.  Duck 객체는 공식적인 옵저버가 됨.  주제 객체의 값이 바뀌면 Duck 을 포함한 모든 옵저버들이 연락을 받게 됨. Mouse 객체가 옵저버 목록에서 탈퇴 요청.  Mouse 는 빠지게 됨.  주제 객체에 새로운 int 값이 들어오면 Mouse 한테는 연락이 가지 않음. 옵저버 객체 Int 2 Dog 객체 Cat 객체 Mouse 객체 Duck 객체 주제 객체 2 2 2 옵저버가 아니라 연락 못 받음 주제의 데이터가 바뀌면 갱신내용 전달받음. 주제의 데이터가 달라지면 옵저버한테 소식 전달 주제 객체에서 일부 데이터 관리

9 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 옵저버 패턴 옵저버 패턴은 신문사와 정기구독자로 이루어지는 신문 구독 서비스에 비유. 옵저버 패턴은 다음과 같은 식으로 정의  한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 개체들한테 연락이 가고 자동으로 내 용이 갱신되는 방식으로 일대다 (one-to-many) 의존성을 정의한다. 일대다 관계는 주제와 옵저버에 의해 정의  옵저버는 주제에 의존.  주제의 상태가 바뀌면 옵저버한테 연락.  연락 방법에 따라 옵저버에 있는 값이 새로운 값으로 갱신. 옵저버 패턴을 구현하는 방법은 여러 가지며, 대부분 주제인터페이스와 옵저버인 터페이스가 들어있는 클래스 디자인을 바탕으로 함. > Subject registerObserver() removeObserver() notifyObserver() > Observer Update() ConcreteSubject registerObserver() {…} removeObserver() {…} notifyObserver() {…} getState() setState() ConcreteObserver Update() // 기타 옵저버용 메소드 주제 옵저버

10 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 옵저버 패턴 느슨한 결합  두 객체가 느슨하게 결합되어 있다는 것은, 그 둘이 상호작용을 하긴 하지만 서로에 대해 서로 잘 모른다는 것을 의미.  옵저버 패턴에서는 주제와 옵저버가 느슨하게 결합되어 있는 객체 디자인을 제공  느슨한 결합 (Loose Coupling) : subject 와 observer 가 느슨하게 묶임 ( 서로가 서로를 모 름 )  subject 가 observer 에 대해 아는 것은 observer 가 특정 인터페이스를 구현한다는 것 뿐 : update()  observer 는 언제든 새로 추가 가능. 제거 또한 마찬가지.  새 observer 를 추가해도 subject 를 변경할 필요 없음  subject 와 observer 는 독립적으로 재사용 가능  subject 또는 observer 가 변경되어도 서로 영향 안 미침 서로 상호작용을 하는 객체 사이에서는 가능하면 느슨하게 결합하는 디자인을 사 용하라.  변경사항이 생겨도, 객체 사이의 상호 의존성을 최소화하여 변경 가능한 유연성 확보 가 능

11 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 기상 스테이션 – 기상 스테이션 설계 다이어그램 > Subject registerObserver() removeObserver() notifyObserver() WeatherData registerObserver() removeObserver() notifyObserver() getTemperature() getHumidity() getPressure() measurementsChanged() > Observer Update() > DisplayElement Display() CurrentConditionsDisplay Update() Display() { 현재 측정값 표시 } StatisticsDisplay Update() Display() { 평균 / 최저 / 최고치 표시 } ForecastDisplay Update() Display() { 기상 예보 표시 } ThirdPartyDisplay Update() Display() { 측정값을 바탕으로 다른 내용 표시 } 옵저버 주제

12 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 기상 스테이션 주제를 나타내는 Subject 인터페이스는 객체에서 옵저버로 등록하거나 옵저버 목록에서 탈 퇴하고 싶을 때 이 인터페이스의 메소드를 사용. 주제 역할을 하는 구상 클래스에서는 항상 Subject 인터페이스를 구현해야 한다. 주제 클래 스에서는 등록 및 해지를 위한 메소드 외에 상태가 바뀔 때마다 모든 옵저버들에게 연락을 하기 위한 notifyObservers() 메소드를 구현해야 한다. 주제 클래스에는 상태를 설정하고 알아내기 위한 setter/getter 메소드가 들어 있을 수 있다. 각 주제마다 여러 개의 옵저버가 있을 수 있다. 옵저버가 될 가능성이 있는 객체에서는 반드시 Observer 인터페이스를 구현해야 한다. 이 인 터페이스에는 주제의 상태가 바뀌었을 때 호출되는 update() 메소드만을 포함하고 있다. Observer 인터페이스만 구현한다면 무엇이든 옵저버 클래스가 될 수 있다. 각 옵저버는 특정 주제에 객체에 등록을 해서 연락을 받을 수 있다. Observer 의 구상 클래스 (CurrentConditionsDisplay, StatisticsDisplay, ForecastDisplay..) 에 서 registerObserver() 를 이용해 Subject 에 등록. removeObserver() 를 통해 Subject 에서 해제. Subject 에서 상태가 바뀜.  notifyObservers() 를 호출. 모든 Observer 클래스에서 update() 를 수행. Update() 함수 호출 시에 매개변수로 값을 넘김. Subject 에 setter/getter 함수를 두어 Observer 에서 참조 가능.

13 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 자바 내장 옵저버 패턴 – 정보 취득 방식 주제는 계속 데이터를 보내는데 옵저버는 필요할 때만 데이터를 받고 싶다. 푸시 (push) 방식  주제가 데이터를 보내는 방식 풀 (pull) 방식  옵저버가 데이터를 가져가는 방식 자바에 내장된 옵저버 패턴을 통해 마음대로 사용가능  Observable 클래스 사용. java.util.Observer, java.util.Observable 에 있는 API 사용  addObserver, deleteObserver, notifyObservers 같은메소드를 상속 받음.

14 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 자바 내장 옵저버 패턴 객체가 옵저버가 되는 방법  Observer 인터페이스를 구현  Observable 객체의 addObserver() 메소드를 호출  옵저버 목록에서 탈퇴하고 싶을 때는 deleteObserver() 호출 Observable 에서 연락을 돌리는 방법  Java.util.Observable 수퍼클래스를 확장하여 Observable 클래스를 만들어야 한다.  첫 번째로 할 일은 setChanged() 메소드를 호출해서 객체의 상태가 바뀌었다는 것을 알 림.  notifyObservers() 또는 notifyObservers(Object arg) 메소드 호출 옵저버가 연락을 받는 방법  Update(Observable o, Objecgt arg)

15 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 자바 내장 옵저버 패턴 setChanged() { changed = true; } notifyObservers(Object arg) { if(changed) { for( 목록에 있는 모든 옵저버에 대해 ) { update(this, arg); } changed = false; } setChanged() : Observable 클래스에 포함되어있는 메소드  setChanged() 메소드는 changed 플래그의 값을 참으로 설정하고,  notifyObservers() 에서는 changed 플래그가 참인 경우만 옵저버에게 연락.

16 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 자바 내장 옵저버 패턴 java.util.Observable 의 단점  Observable 은 클래스이기 때문에 서브클래스를 만들어야한다. 때문에 다른 수퍼클래스를 확장하고 있는 클래스에 Observable 기능 추가 못 함. 재사용성에 제약  Observable 인터페이스라는 것이 없어 Observer API 와 맞는 클래스 직접 구현 불가능.  java.util 구현을 다른 구현으로 바꾸는 것도 불가능. 멀티스레드 구현 X  Observable 클래스의 핵심 메소드를 외부에서 호출 불가. setChanged() 메소드가 protected 로 선언되어 Observable 서브클래스에서만 호출 가능.  java.util.Observable 을 확장한 클래스를 쓸 수 있는 상황일 때 사용.  직접구현.

17 Advanced Game Software Engineering Student Presentation 정리 객체지향 원칙  바뀌는 부분은 캡슐화  상속보다는 구성을 활용  구현이 아닌 인터페이스에 맞춰서 프로그래밍  서로 상호작용을 하는 객체 사이에서는 가능하면 느슨하게 결합하는 디자인 사용 옵저버 패턴  한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체들한테 연락이 가고 자동으로 내 용이 갱신되는 방식으로 일대다 (one-to-many) 의존성을 정의