🦊 chap2. 동작 파라미터화 코드 전달하기

변화하는 요구사항은 소프트웨어 엔지니어링에서 피할 수 없는 문제이다.

시시각각 변하는 사용자 요구사항에 어떻게 대응해야 할까?

2.1 변화하는 요구사항에 대응하기

2.1.1 첫 번째 시도 : 녹색 사과 필터링

사과 색을 정의하는 다음 enum 이 존재한다고 하자

enum Color { RED, GREEN }

public static List<Apple> filterGreenApples(List<Apple> inventory) {
	List<Apple> result = new ArrayList<>();
	for (Apple apple: inventory) {
		if (GREEN.equals(apple.getColor()) {
			result.add(apple);
		}
	}
	return result;
}

갑자기 농부가 변심하여 초록색이 아닌 빨간색 사과를 필터링 하고 싶어진다면 어떻게 고쳐야 할까?

크게 고민하지 않은 사람이라면 메서드를 복사해 filterRedApples 라는 새로운 메서드를 만들고, if 문의 조건을 바꿀 것이다

하지만 나중에 더 다양한 색상에는 대응할 수 없다.

이런 상황에서는 거의 비슷한 코드가 반복 존재한다면 그 코드를 추상화한다. 라는 좋은 규칙이 있다.

2.1.2 두 번째 시도 : 색을 파라미터화

색을 파라미터화 할 수 있도록 메서드에 파라미터를 추가하면 변화하는 요구사항에 좀 더 유연하게 대응할 수 있다.

public static List<Apple> filterApplesByColor(List<Apple> inventory, Color color) {
	List<Apple> result = new ArrayList<>();
	for (Apple apple: inventory) {
		if (apple.getColor().equals(color) {
			result.add(apple);
		}
	}
	return result;
}

그런데 농부가 또 변심하여 무게가 150g 이상인 사과를 구별하고 싶다고 하면?

무게 정보 파라미터도 추가했다.

public static List<Apple> filterApplesByWeight(List<Apple> inventory, int weight) {
	List<Apple> result = new ArrayList<>();
	for (Apple apple: inventory) {
		if (apple.getWeight() > weight {
			result.add(apple);
		}
	}
	return result;
}

이렇게 구현 코드가 중복된다면 소프트웨어 공학의 DRY(don’t repeat yourself) 원칙을 어기는 것이다.

2.1.3 세 번째 시도 : 가능한 모든 속성으로 필터링

색이나 무게 중 어떤 것으로 필터링할지 가리키는 플래그를 정할 수도 있다.

(하지만 실전에서는 절대 이 방법을 사용해서는 안된다)

public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, Color color, int weight, boolean flag) {
	List<Apple> result = new ArrayList<>();
	for (Apple apple: inventory) {
		if ((flag && apple.getColor().equals(color)) ||
				(!flag && apple.getWeight() > weight) {
			result.add(apple);
		}
	}
	return result;
}

형편없는 코드이다. true false 가 대체 무엇을 의미하는 것인지 알 수 없다.

변화하는 요구사항에 유연하게 대응할 수도 없다.

2.2 동작 파라미터화

참 또는 거짓을 반환하는 함수를 Predicate 라고 한다.

선택 조건을 결정하는 인터페이스를 정의한다.

public interface ApplePredicate {
	boolean test (Apple apple);
}

다양한 선택 조건을 대표하는 여러 버전의 ApplePredicate 를 정의할 수 있다.

public class AppleHeavyWeightPredicate implements ApplePredicate {
	public boolean test(Apple apple) {
		return apple.getWeight() > 150;
	}
}

public class AppleGreenColorPredicate implements ApplePredicate {
	public boolean test(Apple apple) {
		return GREEN.equals(apple.getColor());
	}
}

위 조건에 따라 filter 메서드가 다르게 동작할 것이라고 예상할 수 있다.

이를 전략 디자인 패턴(Strategy design pattern) 이라고 한다.

전략 디자인 패턴은 전략이라 불리는 각 알고리즘을 캡슐화 하는 알고리즘 패밀리를 정의해 둔 다음에

런타임에 알고리즘을 선택하는 기법이다.

여기에서는 ApplePredicate 가 알고리즘 패밀리이고

AppleHeavyWeightPredicate 와 AppleGreenColorPredicate 가 전략이다.

동작 파라미터화, 즉 메서드가 다양한 동작 또는 전략을 받아서 내부적으로 다양한 동작을 수행할 수 있다.

2.2.1 네 번째 시도 : 추상적 조건으로 필터링

public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, ApplePredicate p) {
	List<Apple> result = new ArrayList<>();
	for (Apple apple: inventory) {
		if (p.test(apple) {
			result.add(apple);
		}
	}
	return result;
}

우리는 filterApples 메서드의 동작을 파라미터화 했다.

이는 코드를 메서드에 전달한 것이나 다름없다.

하지만 여러 클래스를 구현해서 인스턴스화하는 과정이 조금은 거추장스럽다.

이 부분을 어떻게 개선할 수 있을까

2.3 복잡한 과정 간소화

현재는 filterApples 메서드로 새로운 동작을 정의하려면 ApplePredicate 인터페이스를 구현하는 여러 클래스를 정의한 다음에 인스턴스화해야 한다. 이는 상당히 번거롭고 시간 낭비이다.

클래스의 선언과 인스턴스화를 동시에 수행할 수 있도록 익명 클래스라는 기법을 사용해보자.

2.3.1 익명 클래스

익명 클래스를 이용하면 클래스 선언과 인스턴스화를 동시에 할 수 있다.

2.3.2 다섯 번째 시도 : 익명 클래스 사용

List<Apple> redApples = filterApples(inventory, new ApplePredicate() {
	public boolean test(Apple apple) {
		return RED.equals(apple.getColor());
	}
}

익명 클래스로도 아직 부족한 점이 있다. 익명 클래스는 여전히 많은 공간을 차지한다.

코드의 장황함은 나쁜 특성이다. 구현하고 유지보수하는 데 시간이 오래 걸리고 읽는 즐거움을 빼앗는다.

2.3.3 여섯 번째 시도 : 람다 표현식 사용

자바 8의 람다 표현식을 이용해서 간단하게 재구현할 수 있다.

List<Apple> redApples = filterApples(inventory, 
			(Apple apple) -> RED.equals(apple.getColor()));

간결해지면서 문제를 더 잘 설명하는 코드가 되었다.

2.3.4 일곱 번째 시도 : 리스트 형식으로 추상화

public interface Predicate<T> {
	boolean test(T t);
}

public static <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> p) {
	List<T> result = new ArrayList<>();
	for(T e: list) {
		if(p.test(e)) {
			result.add(e);
		}
	}
}

이제 바나나, 오렌지, 정수, 문자열 등의 리스트에 필터 메서드를 사용할 수 있다.

List<Apple> redApples = 
	filter(inventory, (Apple apple) -> RED.equals(apple.getColor()));

List<Integer> evenNumbers =
	filter(numbers, (Integer i) -> i % 2 == 0);

2.4 실전 예제

2.4.1 Comparator로 정렬하기

컬렉션 정렬은 반복되는 프로그래밍 작업이다.

자바 8의 List에는 sort 메서드가 포함되어 있다.

다음과 같은 인터페이스를 갖는 java.util.Comparator 객체를 이용하여

sort 의 동작을 파라미터화할 수 있다.

public interface Comparator<T> {
	int compare(T o1, T o2);
}

이를 이용해서 무게가 적은 순서로 사과를 정렬할 수 있다.

inventory.sort(new Comparator<Apple>() {
	public int compare(Apple a1, Apple a2) {
		return a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());
	}
}

람다를 사용해서 간단하게 코드를 구현할 수 있다.

inventory.sort(
	(Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()));

2.4.2 Runnable로 코드 블록 실행하기

자바 스레드를 이용하면 병렬 코드 블록 실행이 가능하다.

자바 8까지는 Thread 생성자에 객체만을 전달할 수 있었기 때문에 보통 결과를 반환하지 않는 void run 메소드를 포함하는 익명 클래스가 인터페이스를 구현하도록 하는 것이 일반적이었다.

자바에서는 Runnable 인터페이스를 이용하여 실행할 코드 블록을 지정할 수 있다.

public interface Runnable {
	void run();
}

Runnable을 이용해서 다양한 동작을 스레드로 실행할 수 있다.

Thread t = new Thread(new Runnable() {
	public void run() {
		System.out.println("Hello world");
	}
});

자바 8부터 지원하는 람다 표현식을 이용하면 다음처럼 스레드 코드를 구현할 수 있다.

Thread t = new Thread(() -> System.out.println("Hello world"));

2.4.3 Callable을 결과로 반환하기

자바 5부터 지원하는 ExecutorService 인터페이스는 태스크 제출과 실행 과정의 연관성을 끊어준다. 이를 이용하면 태스크를 스레드 풀로 보내고 결과를 Future 로 저장할 수 있다.

public interface Callable<V> {
	V call();
}

실행 서비스에 태스크를 제출해서 위 코드를 활용할 수 있다.

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
Future<String> threadName = executorService.submit(new Callable<String>() {
	@Override
	public String call() throws Exception {
		return Thread.currentThread().getName();
	}
});

람다를 이용하면

Future<String> threadName = executorService.submit(
	() -> Thread.currentThread().getName());

2.4.4 GUI 이벤트 처리하기

GUI 프로그래밍은 마우스 클릭이나 문자열 위로 이동하는 등의 이벤트에 대응하는 동작을 수행하는 식으로 동작한다.

자바FX에서는 setOnAction 메서드에 EventHandler 를 전달함으로써 이벤트에 어떻게 반응할지 설정할 수 있다.

Buttin button = new Button("Send");
button.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
	public void handle(ActionEvent event) {
		label.setText("Sent!!");
	}
});

람다를 사용하면

button.setOnAction((ActionEvent event) -> label.setText("Sent!!"));