[JAVA 디자인 패턴] 템플릿 메소드 패턴

[JAVA 디자인 패턴] 템플릿 메소드 패턴

- 프레임워크에서 흔하게 사용되는 설계 기법 중 하나
- abstract, final 키워드를 사용해서 구현
- final 메소드와 abstract 메소드로 로직의 흐름만을 정의하고 구체적인 구현은 하위 클래스에 위임

템플릿 메소드 패턴은 프레임워크에서 흔하게 사용되는 설계 기법 중 하나입니다.

우선 템플릿 메소드란 프로그램 전체의 흐름(시나리오)를 정의한 메소드입니다. final 키워드를 사용해서 override할 수 없게 하는 것이 특징입니다.

 

이러한 템플릿 메소드를 이용한 템플릿 메소드 패턴은 abstract 클래스에서 abstract 메소드를 이용해서 전체 흐름을 정의하고 구체적인 각 메소드의 구현은 하위 클래스에 위임하는 것입니다.

하위클래스 마다 세부 구현 내용이 달라져도 로직의 흐름은 템플릿 메소드에 정의된 흐름대로 수행됩니다.

 

템플릿 메소드 패턴 예제1

가장 간단한 예로 다음과 같은 예를 들 수 있습니다.

 

public abstract class Car {

    protected abstract void startCar();     // 시동 걸기
    protected abstract void drive();        // 운행
    protected abstract void stop();         // 멈춤
    protected abstract void turnOff();      // 시동 끄기

    // 템플릿 메소드
    public final void run() {
        startCar();
        drive();
        stop();
        turnOff();
    }
}

abstract 클래스 Car는 final로 선언된 run() 메소드를 이용해서 startCar() - drive() - stop() - turnOff()의 흐름을 정의합니다.

이 run() 메소드가 템플릿 메소드입니다.

abstract 메소드인 startCar(), drive(), stop(), turnOff()는 Car를 상속받는 하위 클래스에서 구현하며, 세부 구현 내용이 달라도 run()에서 정의한 흐름은 동일하게 가져갑니다.

 

템플릿 메소드 패턴 예제2

- 게임에서 Player가 가지는 레벨에 따라 walk(), run(), jump() 세 가지 기능을 할 수 있다.
- Beginner 레벨: 천천히 걷는 walk()만 가능, run(), jump() 불가
- Intermediate 레벨: 보통 속도로 걷는 walk(), 천천히 달리는 run() 가능, jump() 불가
- advanced 레벨: 빨리 걷는 walk(), 보통 속도로 달리는 run(), 보통 높이로 점프하는 jum() 가능
- Player의 play()를 통해 위 세 가지 기능을 수행하고 횟수를 매개변수로 받아 횟수 만큼 jump() 한다.

 

public class Player {

    private PlayerLevel level;

    public Player() {
        
        level = new BeginnerPlayerLevel();
        System.out.println("플레이어가 생성되었습니다.");
        level.showLevelInfo();
    }

    public void play(int count) {
        level.go(count);
    }

    public void levelUp(PlayerLevel level) {

        this.level = level;
        System.out.println("Level Up!!");
        this.level.showLevelInfo();
    }
}

public abstract class PlayerLevel {

    protected abstract void walk();
    protected abstract void run();
    protected abstract void jump();
    protected abstract void showLevelInfo();

    public final void go(int count) {// 템플릿 메소드

        walk();
        run();
        for (int i=0; i<count; i++) {
            jump();
        }
    }
}

public class BeginnerPlayerLevel extends PlayerLevel {

    @Override
    protected void walk() {
        System.out.println("천천히 걷습니다.");
    }

    @Override
    protected void run() {
        System.out.println("BeginnerPlayer는 달릴 수 없습니다.");
    }

    @Override
    protected void jump() {
        System.out.println("BeginnerPlayer는 점프할 수 없습니다.");
    }

    @Override
    protected void showLevelInfo() {
        System.out.println("===== Beginner 레벨입니다. =====");
    }
}

public class IntermediatePlayerLevel extends PlayerLevel {

    @Override
    protected void walk() {
        System.out.println("보통 속도로 걷습니다.");
    }

    @Override
    protected void run() {
        System.out.println("천천히 달립니다.");
    }

    @Override
    protected void jump() {
        System.out.println("IntermediatePlayer는 점프할 수 없습니다.");
    }

    @Override
    protected void showLevelInfo() {
        System.out.println("===== Intermediate 레벨입니다. =====");
    }
}

public class AdvancedPlayerLevel extends PlayerLevel {

    @Override
    protected void walk() {
        System.out.println("빠르게 걷습니다.");
    }

    @Override
    protected void run() {
        System.out.println("보통 속도로 달립니다.");
    }

    @Override
    protected void jump() {
        System.out.println("보통 높이로 점프합니다.");
    }

    @Override
    protected void showLevelInfo() {
        System.out.println("===== Advanced 레벨입니다. =====");
    }
}

public class PlayerLevelTest {

    public static void main(String[] args) {

        Player player = new Player();
        player.play(1);

        player.levelUp(new IntermediatePlayerLevel());
        player.play(2);

        player.levelUp(new AdvancedPlayerLevel());
        player.play(3);
    }
}

 

🖥 실행 결과

플레이어가 생성되었습니다.
===== Beginner 레벨입니다. =====
천천히 걷습니다.
BeginnerPlayer는 달릴 수 없습니다.
BeginnerPlayer는 점프할 수 없습니다.
Level Up!!
===== Intermediate 레벨입니다. =====
보통 속도로 걷습니다.
천천히 달립니다.
IntermediatePlayer는 점프할 수 없습니다.
IntermediatePlayer는 점프할 수 없습니다.
Level Up!!
===== Advanced 레벨입니다. =====
빠르게 걷습니다.
보통 속도로 달립니다.
보통 높이로 점프합니다.
보통 높이로 점프합니다.
보통 높이로 점프합니다.

Process finished with exit code 0

 

참고로 자바의 final 키워드는 변수, 메소드, 클래스에 붙일 수 있으며 변수에 붙이면 최초 할당 이후 값을 변경할 수 없는 상수로 사용됩니다. 메소드에 붙이면 하위 클래스에서 override할 수 없게 합니다. 클래스에 붙이면 상속될 수 없는 클래스가 됩니다. 자바 API 중 String 클래스도 final 클래스이기 때문에 상속받아 사용할 수 없습니다.