[Design Pattern] Observer

옵저버 패턴은 객체의 상태 변화와 관련이 있는 디자인 패턴이다.

특징

주체 객체(Subject)에 관찰자 객체(Observer 또는 Listener)들과의 의존 관계를 정의해둔다.
주체 객체가 자신의 상태가 변할 때마다 관찰자들에게 메서드 등을 통해서 상태 변화를 직접 알려, 관찰자들이 변화에 대해 자동으로 갱신될 수 있도록 한다.
Publish/Subscribe 모델로도 알려져 있으며 주로 분산 이벤트 핸들러를 구현할 때 사용된다. 즉, UI 설계할 때 많이 쓰인다. 예를 들어서 안드로이드 앱의 버튼 OnClickListener 같은.

참고로 Java에서는 옵저버 패턴을 적용한 java.util.Observable 클래스를 기본 제공하고 있으나, 다른 클래스를 함께 상속받지 못하는 불편함이 있다.

구성

- 상태를 가지고 있는 주체 객체: Subject
- 상태 변화를 알아야 하는 관찰자 객체: Observer

주체 객체와 관찰자 객체의 관계는 1대1이 될 수도 있고, 1대多가 될 수도 있다.

장점

• 직관적으로 이해할 수 있다.
• 인터페이스를 이용하여 클래스나 객체 간 의존도가 낮아진다.
  • 결합도↓↓
• 객체들 간 주고받는 정보 단위가 크거나, 객체의 규모가 크고 객체 간의 관계가 복잡할 때 유리하다.

단점

• Thread-safe하지 않다.
  • 비동기 방식이므로, 이벤트를 제때 못 받을 수도.
• Observer 객체를 제때 제거하지 않으면 메모리 누수가 일어날 수도 있다.
• 너무 자주 쓰면 상태 관리가 어려워진다.
• 서로 다른 Observer 객체에 의해 동일한 변경 작업이 반복 수행되기도 한다.

예제 코드

옵저버 객체 정의

public interface Observer {
	void update(String message);//정보 갱신
}

주체 객체 정의

public interface Publisher {
	void subscribe(Observer observer);//옵저버 등록
	void unsubscribe(Observer observer);//옵저버 제거
	void notifyObserver(String message);//상태 변화 알림
}

주체 객체 구현(Publisher)

상태 변화 정보를 제공하는 복실이

public class Boksil implements Publisher {
	//참고. 복실이는 우리집 고양이 이름이다.
	private List<Observer> observers;
	
	public Boksil() {
		observers = new ArrayList<>();
	}
	
	public void eat() {
		System.out.println("맘먀우");
		notifyObserver("맘마를 달라");
	}
	
	public void play() {
		System.out.println("아오오오우");
		notifyObserver("사냥놀이 한다");
	}
	
	public void kneading() {
		System.out.println("골골골");
		notifyObserver("꾹꾹이 하는 중");
	}
	
	@Override
	public void subscribe(Observer observer) {
		observers.add(observer);
	}
	
	@Override
	public void unsubscribe(Observer observer) {
		observers.remove(observer);
	}
	
	@Override
	public void notifyObserver(String message) {
		observers.forEach(observer->observer.update(message));
	}
}

옵저버 객체 구현(Subscribers)

복실이의 울음소리를 관찰하는 집사들

public class Me implements Observer {
	@Override
	public void update(String message) {
		System.out.println("내가 들은 복실이 소리: " + message);
	}
}

public class Mom implements Observer {
	@Override
	public void update(String message) {
		System.out.println("엄마가 들은 복실이 소리: " + message);
	}
}

실행 결과

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Boksil boksil = new Boksil();
		Me me = new Me();
		Mom mom = new Mom();
		
		//옵저버 등록(구독)
		boksil.subscribe(me);
		boksil.subscribe(mom);
		
		boksil.eat();
		
		boksil.unsubscribe(me);//옵저버 제거(구독 해지)
		
		boksil.play();
		boksil.kneading();
	}
}

참고. 위키백과, 디자인패턴 - 옵저버 패턴(2016.01.25 작성), 디자인패턴 - 옵저버 패턴(2016.05.03 작성), 옵저버 패턴 아주 간단하게 정리해보기(2019.10.07 작성), 옵저버 패턴(2019.03.09 작성), 감시자 패턴(2012.12.09 작성)