[디자인 패턴] 옵저버 패턴(Observer Pattern)

옵저버 패턴은 주체가 어떤 객체의 상태 변화를 관찰하다가 상태 변화가 있을 때마다 메서드 등을 통해서 옵저버 목록에 있는 옵저버들에게 변화를 알려주는 디자인 패턴이다. 

 

여기서 '주체'는 객체의 상태 변화를 지켜보고 있는 관찰자이며, '옵저버'들이란 이 객체의 상태 변화에 따라 전달되는 메서드 등을 기반으로 '추가 변화 사항'이 생기는 객체들을 의미한다. 

주체와 객체가 분리된 옵저버 패턴

주체와 객체가 합쳐진 옵저버 패턴

옵저버 패턴은 주체와 객체를 따로 두지 않고 상태가 변경되는 객체를 기반으로 구축하기도 한다.

이러한 옵저버 패턴을 활용한 대표적인 서비스로는 '트위터'가 있다.

트위터는 주체(이 경우엔 상태가 변경되는 객체)가 새로운 트윗을 올리면 주체의 팔로워들에게 새로운 트윗이 올라왔다는 알람을 전송한다.

 

옵저버 패턴은 주로 이벤트 기반 시스템에 사용하고, MVC(Model-View-Controller) 패턴에도 사용된다.

예를 들어, 주체라고 볼 수 있는 모델에서 변경 사항이 생겨서 update() 메서드로 옵저버인 뷰에게 알려주고 이를 기반으로 컨트롤러가 작동하는 것이다. 

 

자바의 옵저버 패턴

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

interface Subject {
    public void register(Observer obj);
    public void unregister(Observer obj);
    public void notifyObservers();
    public Object getUpdate(Observer obj);
}

interface Observer {
    public void update(); 
}

class Topic implements Subject {
    private List<Observer> observers;
    private String message; 

    public Topic() {
        this.observers = new ArrayList<>();
        this.message = "";
    }

    @Override
    public void register(Observer obj) {
        if (!observers.contains(obj)) observers.add(obj); 
    }

    @Override
    public void unregister(Observer obj) {
        observers.remove(obj); 
    }

    @Override
    public void notifyObservers() {   
        this.observers.forEach(Observer::update); 
    }

    @Override
    public Object getUpdate(Observer obj) {
        return this.message;
    } 
    
    public void postMessage(String msg) {
        System.out.println("Message sended to Topic: " + msg);
        this.message = msg; 
        notifyObservers();
    }
}

class TopicSubscriber implements Observer {
    private String name;
    private Subject topic;

    public TopicSubscriber(String name, Subject topic) {
        this.name = name;
        this.topic = topic;
    }

    @Override
    public void update() {
        String msg = (String) topic.getUpdate(this); 
        System.out.println(name + ":: got message >> " + msg); 
    } 
}

public class HelloWorld { 
    public static void main(String[] args) {
        Topic topic = new Topic(); 
        Observer a = new TopicSubscriber("a", topic);
        Observer b = new TopicSubscriber("b", topic);
        Observer c = new TopicSubscriber("c", topic);
        topic.register(a);
        topic.register(b);
        topic.register(c); 
   
        topic.postMessage("amumu is op champion!!"); 
    }
}
/*
Message sended to Topic: amumu is op champion!!
a:: got message >> amumu is op champion!!
b:: got message >> amumu is op champion!!
c:: got message >> amumu is op champion!!
*/

위 코드에선 topic을 기반으로 옵저버 패턴을 구현했다. 즉, topic은 주체이자 객체가 된다. Subject 인터페이스를

class topic implements Subject에서 구현했고, 

Observer a = new TopicSubscriber("a", topic);

옵저버를 선언할 때 옵저버의 이름과 어떤 토픽의 옵저버가 될 것인지 설정했다.

 

이 코드의 main 함수의 흐름을 따라가보면

• topic이라는 주체이자 객체가 되는 Topic 클래스의 객체를 생성한다.
• 앞서 생성한 topic의 옵저버가 되는 a, b, c 옵저버 객체를 생성한다. 
• topic.register() 함수를 통해서 topic객체에 해당 옵저버가 포함되어 있지 않다면, topic 객체의 observer ArrayList에 추가해서 해당 topic 객체의 옵저버로 등록한다. 
• 옵저버 a,b,c의 주체이자 객체인 topic이 postMessage('')를 통해서 어떤 메시지를 출력하는 변경 사항이 생기면, postMessage 함수에선 해당 메시지를 출력하고 topic의 message 속성에 저장한 다음, notifyObserver() 메서드를 통해서 등록된 옵저버들의 update() 메서드를 실행하게 한다. 

 

추가적으로, 자바스크립트에선 프록시 객체를 이용해서 옵저버 패턴을 구현할 수도 있는데 프록시 객체에 대해선 다른 포스트로 자세하게 다룰 예정이다!