Design pattern 9. Observer Pattern

💡

Observer: 관찰자

가장 중요한 패턴

Observer Pattern을 알면 Spring Boot Webflux를 구현할 수 있다

Webflux

TISTORY[Java] Spring Boot Webflux 이해하기 -1 : 흐름 및 주요 특징 이해

[Java] Spring Boot Webflux 이해하기 -1 : 흐름 및 주요 특징 이해

해당 글에서는 Spring Boot Webflux에 대해 이해하고 전체적인 흐름, 특징에 대해서 이해를 돕기 위해 작성한 글입니다.   💡 [참고] Spring WebFlux 관련 글에 대해 궁금하시면 아래의 글을 참고하시면 도움이 됩니다.분류링크Spring Boot Webflux 이해하기 -1 : 흐름 및 주요 특징 이해https://adjh54.tistory.com/232Spring Boot Webflux 이해하기 -2 : 활용하기https://adjh54.tistory.com/233Spring Boot WebFlux 이해하고 구현하기 -1 : 반응형 프로그래밍에서 WebFlux까지 흐름https://adjh54.tistory.com/627Spring Boot WebFlux 활용하여 구현하기 -2:..

TISTORY

✅ 1. Observer Pattern란?

• 소프트웨어 디자인 패턴 중 하나로, 어떤 객체의 상태 변화가 생기면, 그 객체를 구독한 다른 객체들에게 자동으로 알림을 보내는 방식

• 객체 간 1:N 관계를 정의해서, 한 객체의 상태 변화가 있을 때 그에 의존하는 객체들(옵서버)에게 자동으로 알림이 가도록 만드는 행동(Behavioral) 디자인 패턴

• 발행자(Subject)와 구독자(Observer) 간의 일대다 관계를 정의해, 발행자의 상태 변화가 있을 때 모든 구독자에게 알림을 전파하는 패턴

✅ 구성 요소

✅ 동작 흐름

1. 옵저버는 subject.attach(observer) 방식으로 구독함

2. subject 상태가 변경되면 notifyObservers() 호출

3. 등록된 옵저버들의 update() 메서드가 실행됨

✅ 자바 스타일 예제

// 옵저버
public interface Observer {
    void update(String message);
}

// 발행자
public interface Subject {
    void attach(Observer observer);
    void detach(Observer observer);
    void notifyObservers(String message);
}

public class NewsPublisher implements Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    public void attach(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void detach(Observer observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    public void notifyObservers(String message) {
        for (Observer o : observers) {
            o.update(message);
        }
    }

    // 예: 뉴스 발행
    public void publish(String news) {
        System.out.println("📰 뉴스 발행: " + news);
        notifyObservers(news);
    }
}

public class EmailSubscriber implements Observer {
    private String email;

    public EmailSubscriber(String email) {
        this.email = email;
    }

    public void update(String message) {
        System.out.println("📧 [" + email + "] 뉴스 수신: " + message);
    }
}

NewsPublisher publisher = new NewsPublisher();

publisher.attach(new EmailSubscriber("user1@example.com"));
publisher.attach(new EmailSubscriber("user2@example.com"));

publisher.publish("옵저버 패턴 완전정복!");

✅ 장점

❌ 단점

✅ 실전 예시

✅ 요약

✅ 옵저버 패턴에서의 Polling 방식과 Push 방식

• 발행자(Subject)의 상태 변화가 옵저버(Observer)에게 어떻게 전달되는가에 따라 구분된다.

✅ 핵심 차이 요약

✅ 옵저버 패턴에서의 두 방식 비교

long interval = 1000; // 시작: 1초
while (true) {
    boolean changed = check(); // 변화 감지
    if (!changed) interval = Math.min(interval * 2, 30000); // 최대 30초
    else interval = 1000;

    Thread.sleep(interval);
	}

옵저버가 주기적으로 발행자의 상태를 확인함

package ex08.polling;

public class LotteMart {
    private String value = null;


    public String getValue() {
        return value;
    }

    public void received() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        value = "상품";
    }

}

Thread

package ex08.polling;

public class Customer1 {

    public void update(String msg) {
        System.out.println("손님1이 받은 알림: " + msg);
    }
}

package ex08.polling;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        LotteMart lotteMart = new LotteMart();
        Customer1 customer1 = new Customer1();

        // 1. 마트는 입고 준비 (5초 걸림 - 별도 쓰레드)
        // 마트 입고 작업은 백그라운드 스레드에서 수행
        // 별도의 스레드로 돌리기 때문에, main 쓰레드에서 계속 입고 상태를 확인가능
        new Thread(() -> {
            lotteMart.received(); 
        }).start();


        // 2. 입고 확인 (데몬) - while문으로 계속 상태 확인 (100ms마다)
        // 메인 쓰레드에서 100ms마다 상태 확인 (폴링
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(100); // 주기적인 검사 (폴링 간격) - 0.1초마다 lotteMart.getValue() 호출해서 입고 여부 확인, 값이 null이면 계속 기다림
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            // 값이 설정되면 알림 보내고 루프 종료
            if (lotteMart.getValue() != null) {  // request (polling <- 데몬으로 돌아서 계속 요청하니까 다른 요청을 받을 수가 없다
                customer1.update(lotteMart.getValue() + "이 들어왔습니다."); // 상품 도착 알림 받고 break
                break;
            } else {
                System.out.println("상품이 아직 들어오지 않았습니다");
            }
        }

    }
}

발행자의 상태가 변경되면 옵저버에게 즉시 알려줌

package ex08.push.pub;

import ex08.push.sub.Customer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 구현할 때는 각 메서드의 책임을 알아야 한다
public class EMart implements Mart {

    // 구독자 명단
    private List<Customer> customerList = new ArrayList<Customer>();


    // 구독 등록
    @Override
    public void add(Customer customer) {
        customerList.add(customer);
    }

    // 구독 취소
    @Override
    public void remove(Customer customer) {
        customerList.remove(customer);
    }

    // 출판
    @Override
    public void receive() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(".");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        notify("EMart : 딸기");  // 출판 완료 후 고객에게 알림  <- callback 후 push
    }

    // 알림
    @Override
    public void notify(String msg) {
        for (Customer customer : customerList) {
            customer.update(msg);
        }
    }
}

package ex08.push.pub;

import ex08.push.sub.Customer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 구현할 때는 각 메서드의 책임을 알아야 한다
public class LotteMart implements Mart {

    // 구독자 명단
    private List<Customer> customerList = new ArrayList<Customer>();


    // 구독 등록
    @Override
    public void add(Customer customer) {
        customerList.add(customer);
    }

    // 구독 취소
    @Override
    public void remove(Customer customer) {
        customerList.remove(customer);
    }

    // 출판
    @Override
    public void receive() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(".");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        notify("LotteMart : 바나나");  // 출판 완료 후 고객에게 알림  <- callback 후 push
    }

    // 알림
    @Override
    public void notify(String msg) {
        for (Customer customer : customerList) {
            customer.update(msg);
        }
    }
}

• 발행자인 EMart가 딸기 입고를 시뮬레이션 (5초 기다림)

• 그 후 notify() 호출 → 상태 변화 발생 시점

• 등록된 모든 옵저버(Customer)에게 즉시 메시지를 푸시

package ex08.push.sub;

public class Cus1 implements Customer {

    @Override
    public void update(String msg) {
        System.out.println("손님1이 받은 알림 : " + msg);
    }
}

package ex08.push.sub;

public class Cus2 implements Customer {

    @Override
    public void update(String msg) {
        System.out.println("손님2이 받은 알림 : " + msg);
    }
}

package ex08.push;

import ex08.push.pub.EMart;
import ex08.push.pub.LotteMart;
import ex08.push.sub.Cus1;
import ex08.push.sub.Cus2;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 객체 초기화
        LotteMart lotteMart = new LotteMart();
        EMart emart = new EMart();

        Cus1 cus1 = new Cus1();
        Cus2 cus2 = new Cus2();


        // 2. 구독
        lotteMart.add(cus1);
        lotteMart.add(cus2);

        emart.add(cus1);
        emart.add(cus2);


        // 3. 구독 취소
        lotteMart.remove(cus2);


        // 4. 출판 (출판을 누가 할지는 나중에 정하면 됨)
        new Thread(() -> {
            lotteMart.receive();
        }).start();
        new Thread(() -> {
            emart.receive();
        }).start();


    }
}

✅ 예로 쉽게 이해하기

✅ 실제 시스템 예시

✅ 요약 정리