Template Method Pattern

멕 도미노어 파잇 사거(Mech Dominore Fight Saga) MMORPG 게임에서 VIP 사용자들을 위한 게임 봇(bot)을 구현해야 한다.

페드로: 먼저 봇으로 어떤 동작을 자동화해야 할지 결정해야 겠어요.

이브: RPG 게임 해본 적 있으세요?

페드로: 다행히, 없어요

이브: 오, 이런! 가시죠. 보여드릴께요

2주 후에

페드로: 와우, 제가 +100 공격을 할 수 있는 전설의 검을 찾았어요.

이브: 대단하네요. 하지만 이제 봇을 구현해야 해요.

페드로: 식은 죽 먹기죠. 다음의 상황을 선택하기로 하죠.

• 전투
• 임무
• 상자 열기

페드로: 캐릭터들은 각 상황에서 다르게 행동해요. 예를 들면 마법사(mage)는 전투 상황에서 주문을 겁니다. 하지만 악당(rogue)들은 은밀한 근접전을 선호해요. 잠겨 있는 상자는 대부분의 캐릭터들이 그냥 지나치지만 악당들은 열 수 있어요.

이브: 템플릿 메소드 패턴이 가장 적합한 것 같은데요?

페드로: 그래요. 상위 추상 클래스에서 공통의 알고리즘을 정의하고, 하위 클래스에서 각자의 동작을 구현하는 방식이죠.

public abstract class Character {
  void moveTo(Location loc) {
    if (loc.isQuestAvailable()) {
      Journal.addQuest(loc.getQuest());
    } else if (loc.containsChest()) {
      handleChest(loc.getChest());
    } else if (loc.hasEnemies()) {
      attack(loc.getEnemies());
    }
    moveTo(loc.getNextLocation());
  }

  private void handleChest(Chest chest) {
    if (!chest.isLocked()) {
      chest.open();
    } else {
      handleLockedChest(chest);
    }
  }

  abstract void handleLockedChest(Chest chest);
  abstract void attack(List<Enemy> enemies);
}

페드로: 모든 캐릭터에 공통된 내용은 Character 클래스로 분리했습니다. 이제 하위 클래스들을 만들어, 캐릭터들이 특정 상황에서 어떻게 행동하는지를 정의하면 돼요. 잠겨 있는 상자를 다루는 상황과 적을 공격하는 상황의 행동들을 정의해 보죠.

이브: 마법사 클래스부터 시작하죠.

페드로: 마법사요? 좋습니다. 마법사는 잠긴 상자는 열 수 없어요. 그래서 아무것도 하지 않는 것으로 구현하면 됩니다. 적을 공격할 때는 적의 수가 10명이 넘으면 적들을 움직이지 못하게 하고 공간 이동 주문을 외워 도망칩니다. 10명 이하이면 불덩어리 주문을 외워 공격합니다.

public class MageCharacter extends Character {
  @Override
  void handleLockedChest(Chest chest) {
    // do nothing
  }

  @Override
  void attack(List<Enemy> enemies) {
    if (enemies.size() > 10) {
      castSpell("Freeze Nova");
      castSpell("Teleport");
    } else {
      for (Enemy e : enemies) {
        castSpell("Fireball", e);
      }
    }
  }
}

이브: 훌륭합니다. 그럼 악당 클래스는요?

페드로: 마찬가지로 쉽습니다. 악당들은 상자를 열 수 있고, 은밀한 근접전을 좋아해서 적들을 한 명씩 처리하죠.

public class RogueCharacter extends Character {
  @Override
  void handleLockedChest(Chest chest) {
    chest.unlock();
  }

  @Override
  void attack(List<Enemy> enemies) {
    for (Enemy e : enemies) {
      invisibility();
      attack("backstab", e);
    }
  }
}

이브: 훌륭합니다. 그런데 이 접근법이 전략 패턴과는 어떻게 다르죠?

페드로: 무슨 말씀인지?

이브: 제 말은, 이 패턴에서는 하위 클래스에서 동작을 재정의했는데, 전략 패턴에서도 함수를 이용해 동작을 재정의했었죠.

페드로: 음, 또다른 접근법이라고 할 수 있겠죠.

이브: 상태 패턴에서도 역시 또 다른 방식으로 처리했었죠.

페드로: 무슨 말씀을 하고 싶으신 거죠?

이브: 같은 종류의 문제를 해결하면서 접근하는 방법만 다르다는 것이죠.

페드로: 클로저에서는 전략 패턴을 이용해 이 문제를 어떻게 해결하나요?

이브: 각 캐릭터들의 행동을 정의하는 함수를 그냥 건네주면 돼요. 예를 들면, 추상적인 이동 동작은 대략 다음과 같은 모양일 겁니다

(defn move-to [character location]
  (cond
    (quest? location)
    (journal/add-quest (:quest location))

    (chest? location)
    (handle-chest (:chest location))

    (enemies? location)
    (attack (:enemies location)))
  (move-to character (:next-location location)))

이브: 각 캐릭터별 handle-chest 와 attack 메소드를 추가하려면, 그 메소드들을 구현한 후 인수로 전달하면 되요.

;; Mage-specific actions
(defn mage-handle-chest [chest])

(defn mage-attack [enemies]
  (if (> (count enemies) 10)
    (do (cast-spell "Freeze Nova")
        (cast-spell "Teleport"))
    ;; otherwise
    (doseq [e enemies]
      (cast-spell "Fireball" e))))

;; Signature of move-to will change to
(defn move-to [character location
               & {:keys [handle-chest attack]
                  :or {handle-chest (fn [chest])
                       attack (fn [enemies] (run-away))}}]
  (cond
    (quest? location)
    (journal/add-quest (:quest location))

    (chest? location)
    (handle-chest (:chest location))

    (enemies? location)
    (attack (:enemies location)))
  (move-to character (:next-location location)))

페드로: 이런, 이 코드들이 대체 무엇을 하고 있는 거죠?

이브: move-to 함수의 인수가 handle-chest와 attack 함수를 받아들일 수 있도록 변경한 거에요. 선택 인수(optional parameters)로 생각하면 돼요. 다음과 같이 호출하는 거죠.

(move-to character location
  :handle-chest mage-handle-chest
  :attack       mage-attack)

이브: 이 함수들이 인수로 제공되지 않으면, handle-chest의 경우에는 아무런 동작을 하지 않고, attack의 경우에는 적들로부터 도망치는 디폴트 동작을 하도록 정의했어요.

페드로: 좋아요, 하지만 이것이 서브 클래싱보다 더 나은 접근법인가요? move-to 호출시 불필요한 정보를 많이 제공하는 것 같이 보이는데.

이브: 그 점은 개선될 수 있어요. 다음과 같이 하면 간결해져요.

(defn mage-move [character location]
  (move-to character location
    :handle-chest mage-handle-chest
    :attack       mage-attack))

이브: 멀티메소드를 사용하면 더 좋아요.

(defmulti move
  (fn [character location] (:class character)))

(defmethod move :mage [character location]
  (move-to character location
    :handle-chest mage-handle-chest
    :attack       mage-attack))

페드로: 이해했어요. 하지만 인수로 전달하는 것이 서브 클래싱크보다 왜 더 낫다는 거죠?

이브: 동작을 동적으로 변경할 수 있으니까요. 마법사가 에너지가 없다고 가정해 봐요. 그러면 불덩어리들을 던지는 대신에 공간 이동으로 도망칠 수 있어요. 단순히 새로운 함수를 제공하면 돼요.

페드로: 이제 이해가 됩니다. 함수만으로 모든 것이 해결 가능하네요.

---