[Design Pattern] 상태 패턴 (State Pattern)

이 글은 에릭 프리먼의 'Head First Design Patterns'를 읽고 TIL(Today I Learned)로써 정리한 내용을 기록하는 글입니다.
자세한 내용은 책을 통해 확인하실 수 있습니다.

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Head First Design Patterns

상태 패턴 (State Pattern)

상태 패턴은 객체의 내부 상태가 바뀜에 따라 객체의 행동을 바꿀 수 있는 디자인 패턴입니다.

각 상태마다 클래스를 분리하여 정의하고, 구성 관계를 통해 여러 상태 객체를 바꿔가면서 사용함으로써 클라이언트는 Context의 메소드를 호출하는 것 만으로도 상태 관련 작업을 처리할 수 있습니다.

//State 인터페이스
public interface State {
    public void insertQuarter();
    public void ejectQuarter();
    public void turnCrank();
    public void dispense();
}

//Context 클래스
public class GumballMachine {
    State soldOutState;
    State noQuarterState;
    State hasQuarterState;
    State soldState;
    
    State state = soldoutState;
    int count = 0;
    
    public GumballMachine(int numberGumballs) {
        soldOutState = new SoldOutState(this);
        noQuarterState = new NoQuarterState(this);
        hasQuarterState = new HasQuarterState(this);
        soldState = new SoldState(this);
        this.count = numberGumballs;
        if (numberGumballs > 0) {
            state = noQuarterState;
        }
    }
    
    public void insertQuarter() {
        state.insertQuarter();
    }
    
    public void ejectQuarter() {
        state.ejectQuarter();
    }
    
    public void turnCrank() {
        state.turnCrank();
        state.dispense();
    }
    
    void setState(State state) {
        this.state = state;
    }
    
    void releaseBall() {
        System.out.println("A gumball comes rolling out the slot...");
        if (count != 0) {
            count = count - 1;
        }
    }
}

//ConcreteState 클래스들
public class HasQuaterState implements State {
    GumballMachine gumballMachine;
    
    public HasQuaterState(GumballMachine gumballMachine) {
        this.gumballMachine = gumballMachine;
    }
    
    public void insertQuarter() {
        System.out.println("동전은 한 개만 넣어주세요.");
    }
    
    public void ejectQuarter() {
        System.out.println("동전이 반환됩니다.");
        gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());
    }
    
    public void turnCrank() {
        System.out.println("손잡이를 돌리셨습니다.");
        gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldState());
    }
    
    public void dispense() {
        System.out.println("알맹이가 나갈 수 없습니다.");
    }
}

public class SoldState implements State {
    public void insertQuarter() {
        System.out.println("잠깐만 기다려 주세요. 알맹이가 나가고 있습니다.");
    }
    
    public void ejectQuarter() {
        System.out.println("이미 알맹이를 뽑으셨습니다.");
    }
    
    public void turnCrank() {
        System.out.println("손잡이는 한 번만 돌려주세요.");
    }
    
    public void dispense() {
        gumballMachine.releaseBall();
        if(gumballMachine.getCount() > 0) {
            gumballMachine.setState(gumballMachine.getNoQuarterState());
        } else {
            System.out.println("out of gumballs!");
            gumballMachine.setState(gumballMachine.getSoldOutState());
        }
    }
}
....