Mediator Pattern

객체 간 직접적인 상호작용을 제한하고, 대신 중재자를 통해 통신하도록 하는 패턴이다. 중재자 객체를 통해 간접적으로 상호작용하여 객체 간 결합도를 낮추는 것이 목표이다.

Motivation

GUI 애플리케이션에 여러 개의 UI 컴포넌트(예: 버튼, 체크박스, 텍스트 필드 등)가 서로 상호작용할 때, 한 컴포넌트의 상태가 변경되면 다른 컴포넌트도 변경되어야 하는 상황이 많다.

예를 들어,

체크박스를 선택하면 버튼이 활성화됨
텍스트 필드에 입력하면 버튼의 상태가 변경됨
버튼을 클릭하면 다른 UI 요소들이 변경됨

이러한 상호작용을 각각의 UI 요소가 직접 관리하면, 객체 간 결합도가 높아져 유지보수가 어려워진다.

이때 중재자(Mediator) 패턴을 사용하면 UI 요소들이 직접 서로 통신하는 것이 아니라, 중재자를 통해 간접적으로 상호작용 할 수 있다. 즉, 객체 간 직접적인 의존성을 줄이고, 변경이 필요할 때 하나의 중재자만 수정하면 되는 구조이다.

Applicability

여러 객체가 잘 정의된 형태이나 복잡한 상호작용을 가질 때
객체 간 의존성이 구조화되지 않으며 이해하기 어려울 때
한 객체가 다른 객체를 너무 많이 참조하고, 너무 많은 의사소통을 수행해 그 객체를 재사용하기 힘들 때
여러 클래스에 분산된 행동들이 상속 없이 상황에 맞게 수정되어야 할 때

Structure

mediator pattern structure

Mediator: Colleague 객체와 교류하는 데 필요한 인터페이스를 정의한다.
ConcreteMediator: Colleague 객체들을 관리하며, 이들 간 협력 행동을 조정하는 역할을 수행한다.
Colleague 클래스들: 중재자를 통해 다른 객체들과 통신하는 개별 컴포넌트이다. 이들은 직접적으로 다른 Colleague 객체와 상호작용하지 않고, 반드시 Mediator를 통해서만 통신한다.

mediator pattern object structure

Collaborations

Colleague는 Mediator에서 요청을 송수신한다. Mediator는 필요한 Coleague 사이에 요청을 전달할 의무가 있다.

Consequences

서브클래싱을 제한한다.

중재자는 여러 객체 간 복잡한 상호작용을 한 곳(중재자)에서 관리하는 것이다. 이 방식을 통해 Colleague 클래스의 독립성을 유지할 수 있고(재사용), 행동 변경 시 Mediator 서브클래스만 수정하면 되며(확장성), 객체 간 직접적인 의존성을 제거하여 코드 복잡도가 낮아진다.
Colleague 객체 사이 종속성을 줄인다.
객체 프로토콜을 단순화한다.

중재자는 다대다(M:N) 관계를 일대다(1:N) 관계로 축소시킨다. 이로써 이해하기 쉬울 뿐만 아니라 유지하거나 확장하기 쉬워진다.
객체 간 협력 방법을 추상화한다.

객체 사이 중재를 독립적인 개념으로 만들고 캡슐화함으로써, 사용자는 각 객체의 행동과 상관없이 객체 간 연결 방법에만 집중할 수 있다.
통제가 집중화된다.

복잡한 모든 통신들을 Mediator 내부에서만 오가게 한다. 상호작용에 관련된 프로토콜을 모두 캡슐화하기 때문에 어느 복잡해질 가능성이 있어, Mediator 클래스 자체의 유지보수가 어려워질 수 있다.

Implementation

추상 클래스인 Mediator 생략.

만약 관련 객체들이 오직 하나의 Mediator 클래스와 동작한다면 굳이 추상 클래스로 정의할 필요가 없다. 추상 클래스의 목적은 또 다른 상호작용을 정의할 새로운 Mediator 서브클래스를 만들 때를 대비한 것이다.
Colleague - Mediator 간 의사소통.

필요한 이벤트가 발생할 때 Colleague 클래스는 Mediator 클래스와 데이터를 주고 받아야 한다.

Sample Code

DialogDirector는 추상 클래스로 지시자(director)에 대한 인터페이스를 정의한다.

class DialogDirector {
public:
    virtual ~DialogDirector();
    virtual void ShowDialog();
    virtual void WidgetChanged(Widget*) = 0;
protected:
    DialogDirector();
    virtual void CreateWidgets() = 0;
};

Widget 클래스는 위젯에 대한 추상 클래스다. 위젯은 지시자가 누군지를 알고 있다.

class Widget {
public:
    Widget(DialogDirector*);
    virtual void Changed();
    virtual void HandleMouse(MouseEvent& event);
    // ...
private:
    DialogDirector* _director;
};

Changed() 연산은 지시자 인스턴스 변수가 참조하는 객체의 WidgetChanged() 연산을 호출하여 변경 사실을 알린다.

void Widget::Changed() {
    _director->WidgetChanged(this);
}

DialogDirector 서브클래스는 WidgetChanged() 연산을 재정의하여 적절하게 Widget 클래스가 변경되도록 한다. WidgetChanged() 연산에게 자신에 대한 참조자(this)를 인자로 전달한다. 이로써 변경된 위젯이 무엇인지 지시자에게 알려준다. DialogDirector의 서브클래스들은 CreateWidgets() 연산을 재정의해 대화상자에 필요한 위젯들을 구성한다.

ListBox, EntryField, Button은 Widget의 서브클래스로 구체적인 사용자 인터페이스 컴포넌트이다.

ListBox 클래스는 GetSelection() 연산을 통해 현재 선택된 항목이 무엇인지 알려준다.

class ListBox : public Widget {
public:
    ListBox(DialogDirector*);
    virtual const char* GetSelection();
    virtual void SetList(List<char*>* listItems);
    virtual void HandleMouse(MouseEvent& event);
    // ...
};

EntryField 클래스의 SetText() 연산은 새로운 텍스트를 입력 창에 표시한다.

class EntryField : public Widget {
public:
    EntryField(DialogDirector*);
    virtual void SetText(const char* text);
    virtual const char* GetText();
    virtual void HandleMouse(MouseEvent& event);
    // ...
}

Button 클래스는 HandleMouse() 연산을 구현할 때 Changed() 연산을 호출하도록 한다.

class Button : public Widget {
public:
    Button(DialogDirector*) ;
    virtual void SetText(const char* text);
    virtual void HandleMouse(MouseEvent& event);
    // ...
};

void Button::HandleMouse(MouseEvent& event) {
    // ...
    Changed();
}

FontDialogDirector 클래스는 DialogDirector의 서브클래스로 대화상자에 정의한 위젯 간 중재 역할을 수행한다.

class FontDialogDirector : public DialogDirector {
public:
    FontDialogDirector();
    virtual ~FontDialogDirector();
    virtual void WidgetChanged(Widget*);
protected:
    virtual void CreateWidgets();
private:
    Button* _ok;
    Button* _cancel; 
    ListBox* _fontList;
    EntryField* _fontName;
};

FontDialogDirector 클래스는 자신이 화면에 표시한 위젯에 대한 정보를 계속 추적한다. CreateWidgets() 연산을 재정의해 위젯을 생성하고, 이 위젯에 대한 참조자로 FontDialogDirector 클래스의 인스턴스 변수들을 초기화한다.

void FontDialogDirector::CreateWidgets() {
    _ok = new Button(this);
    _cancel = new Button(this);
    _fontList = new ListBox(this);
    _fontName = new EntryField(this);
    // fill the listBox with the available font names
    // assemble the widgets in the dialog
}

WidgetChanged() 연산은 중재자가 변경된 위젯에 따라 적절한 작업을 수행하는 역할을 한다.

void FontDialogDirector::WidgetChanged(Widget* theChangedWidget) {
    if (theChangedWidget == _fontList) {
        _fontName->SetText(_fontList->GetSelection());
    } else if (theChangedWidget == _ok) {
        // apply font change and dismiss dialog
        // ...
    } else if (theChangedWidget == _cancel) {
        // dismiss dialog
    }
}

WidgetChanged() 연산이 복잡해지면 대화상자도 복잡해진다.

Motivation#

Applicability#

Structure#

Collaborations#

Consequences#

Implementation#

Sample Code#