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State

상태 패턴(State Pattern)은 객체가 특정 상태에 따라 행위를 달리하는 상황에서, 상태를 조건문으로 검사해서 행위를 달리하는 것이 아닌, 상태를 객체화 하여 상태가 행동을 할 수 있도록 위임하는 패턴을 말한다. 객체 지향 프로그래밍에서의 클래스는 꼭 사물 / 생물만을 표현하는 고체 형태의 데이터만 표현 할 수 있는게 아니다. 경우에 따라서 무형태의 행위 / 동작도 클래스로 묶어 표현할 수 있다. 그래서 상태를 클래스로 표현하면 클래스를 교체해서 ‘상태의 변화’를 표현할 수 있고, 객체 내부 상태 변경에 따라 객체의 행동을 상태에 특화된 행동들로 분리해 낼 수 있으며, 새로운 행동을 추가하더라도 다른 행동에 영향을 주지 않는다.

전략 패턴(Strategy Pattern)이 ‘전략 알고리즘’을 클래스로 표현한 패턴이라면, 상태 패턴(State Pattern)은 ‘객체 상태’를 클래스로 표현한 패턴이라고 보면 된다.

구조

• State 인터페이스 : 상태를 추상화한 고수준 모듈.
• ConcreteState : 구체적인 각각의 상태를 클래스로 표현. State 역할로 결정되는 인터페이스(API)를 구체적으로 구현한다. 다음 상태가 결정되면 Context에 상태 변경을 요청하는 역할도 한다.
• Context : State를 이용하는 시스템. 시스템 상태를 나타내는 State 객체를 합성(composition)하여 가지고 있다. 클라이언트로부터 요청받으면 State 객체에 행위 실행을 위임한다

상태 클래스는 싱글톤 클래스로 구성한다. 전략 패턴의 전략 객체 같은 경우 매개 값에 따라 알고리즘 수행 형태가 달라질수 있지만, 상태는 그 객체의 현 폼을 나타내는 것이기 때문에 대부분의 상황에서 유일하게 있어야 한다.

특징

사용 시기

• 객체의 행동(메서드)가 상태(state)에 따라 각기 다른 동작을 할때.
• 상태 및 전환에 걸쳐 대규모 조건 분기 코드와 중복 코드가 많을 경우
• 조건문의 각 분기를 별도의 클래스에 넣는것이 상태 패턴의 핵심
• 런타임단에서 객체의 상태를 유동적으로 변경해야 할 때

장점

• 상태(State)에 따른 동작을 개별 클래스로 옮겨서 관리 할 수 있다.
• 상태(State)와 관련된 모든 동작을 각각의 상태 클래스에 분산시킴으로써, 코드 복잡도를 줄일 수 있다.
• 단일 책임 원칙을 준수할 수 있다. (특정 상태와 관련된 코드를 별도의 클래스로 구성)
• 개방 폐쇄 원칙을 준수할 수 있다. (기존 State 클래스나 컨텍스트를 변경하지 않고 새 State를 도입할 수 있다)
• 하나의 상태 객체만 사용하여 상태 변경을 하므로 일관성 없는 상태 주입을 방지하는데 도움이 된다.

단점

• 상태 별로 클래스를 생성하므로, 관리해야할 클래스 수 증가
• 상태 클래스 갯수가 많고 상태 규칙이 자주 변경된다면, Context의 상태 변경 코드가 복잡해지게 될 수 있다.
• 객체에 적용할 상태가 몇가지 밖에 없거나 거의 상태 변경이 이루어지지 않는 경우 패턴을 적용하는 것이 과도할 수 있다.