커맨드 패턴

Coddy GO 여정의 객체 지향 프로그래밍 섹션에 포함된 레슨 — 107개 중 91번째.

커맨드 패턴(Command pattern)은 요청을 객체로 캡슐화하여, 연산을 매개변수화하거나 요청을 큐에 저장하거나 실행 취소 기능을 지원할 수 있게 합니다. 전략(Strategy) 패턴이 알고리즘을 캡슐화하는 반면, 커맨드 패턴은 작업 전체와 그에 필요한 매개변수를 함께 캡슐화합니다.

Go에서, 우리는 Execute 메서드를 가진 Command 인터페이스를 정의한 다음, 작업을 수행하는 데 필요한 모든 정보를 보유하는 구체적인 명령(concrete commands)을 생성합니다:

type Command interface {
    Execute() string
}

type Light struct {
    IsOn bool
}

type TurnOnCommand struct {
    light *Light
}

func (c *TurnOnCommand) Execute() string {
    c.light.IsOn = true
    return "Light turned on"
}

type TurnOffCommand struct {
    light *Light
}

func (c *TurnOffCommand) Execute() string {
    c.light.IsOn = false
    return "Light turned off"
}

인보커(invoker)는 명령이 무엇을 하는지 알지 못한 채 명령을 저장하고 실행합니다:

type RemoteControl struct {
    command Command
}

func (r *RemoteControl) SetCommand(c Command) {
    r.command = c
}

func (r *RemoteControl) PressButton() string {
    return r.command.Execute()
}

인보커(invoker)는 리시버(receiver, Light)와 완전히 분리되어 있습니다:

light := &Light{}
remote := &RemoteControl{}

remote.SetCommand(&TurnOnCommand{light: light})
fmt.Println(remote.PressButton())  // 전등이 켜졌습니다

remote.SetCommand(&TurnOffCommand{light: light})
fmt.Println(remote.PressButton())  // 전등이 꺼졌습니다

커맨드 패턴은 작업을 저장, 지연 또는 재실행해야 하는 실행 취소/다시 실행 시스템, 작업 큐 또는 매크로 기록을 구현하는 데 이상적입니다.

챌린지

쉬움

커맨드 패턴을 사용하여 실행 취소(undo) 기능이 있는 텍스트 에디터를 만들어 봅시다! 텍스트 작업을 캡슐화하는 커맨드를 생성하여 에디터가 작업을 실행하고 되돌릴 수 있도록 할 것입니다. 이는 커맨드 패턴이 왜 강력한지를 보여주는 전형적인 사례입니다.

코드는 다음 세 개의 파일로 구성됩니다:

command.go: 커맨드 인터페이스와 구체적인 텍스트 편집 커맨드들을 정의합니다.
작업을 수행하는 Execute() string과 작업을 되돌리는 Undo() string이라는 두 개의 메서드를 가진 Command 인터페이스를 생성하세요.

*TextEditor에서 작동하는 두 가지 커맨드 타입을 구현하세요:
- InsertCommand — 에디터 포인터와 삽입할 텍스트를 가집니다. Execute는 에디터의 내용 끝에 텍스트를 추가하고 Inserted: [text]를 반환합니다. Undo는 끝에서 해당 텍스트를 제거하고 Undone insert: [text]를 반환합니다.
- DeleteCommand — 에디터 포인터와 끝에서 삭제할 문자 수를 가집니다. Execute는 해당 문자들을 제거하고(실행 취소를 위해 저장함) Deleted: [removed text]를 반환합니다. Undo는 삭제된 텍스트를 복구하고 Undone delete: [restored text]를 반환합니다.
editor.go: 텍스트 에디터(수신자, receiver)와 커맨드 이력을 관리하는 인보커(invoker)를 생성합니다.
Content 필드(string)와 Append(text string) 및 DeleteLast(count int) string(삭제된 텍스트를 반환함) 메서드를 가진 TextEditor 구조체를 만드세요.

실행된 커맨드들을 이력(history)으로 보관하는 슬라이스를 가진 EditorInvoker 구조체를 만드세요. 다음 메서드들을 추가하세요:
- ExecuteCommand(cmd Command) string — 커맨드를 실행하고 이력에 추가한 뒤 결과를 반환합니다.
- UndoLast() string — 이력에서 마지막 커맨드를 제거하고, 해당 커맨드의 Undo를 호출한 뒤 결과를 반환합니다. 이력이 비어 있으면 Nothing to undo를 반환합니다.
main.go: 일련의 작업을 통해 커맨드 시스템을 시연합니다.
작업 횟수를 읽습니다. 각 작업에 대해 작업 유형(insert, delete, 또는 undo)을 읽습니다. insert의 경우 삽입할 텍스트도 읽습니다. delete의 경우 문자 수를 읽습니다. 인보커를 통해 각 작업을 실행하고 결과를 출력하세요. 모든 작업이 끝난 후, 최종 에디터 내용을 Final: [content] 형식으로 출력하세요.

다음과 같은 입력이 제공됩니다:

줄 1: 작업 횟수
각 작업당: 작업 유형, 필요한 경우 추가 데이터(insert는 텍스트, delete는 개수)

예를 들어, 다음과 같이 입력되면:

5
insert
Hello
insert
 World
delete
3
undo
undo

출력은 다음과 같아야 합니다:

Inserted: Hello
Inserted:  World
Deleted: rld
Undone delete: rld
Undone insert:  World
Final: Hello

그리고 다음과 같이 입력되면:

4
insert
Go
insert
Lang
undo
insert
!

출력은 다음과 같아야 합니다:

Inserted: Go
Inserted: Lang
Undone insert: Lang
Inserted: !
Final: Go!

그리고 다음과 같이 입력되면:

2
undo
insert
Test

출력은 다음과 같아야 합니다:

Nothing to undo
Inserted: Test
Final: Test

각 커맨드가 작업을 수행하고 되돌리는 데 필요한 모든 것을 어떻게 캡슐화하는지 주목하세요. 인보커는 커맨드가 무엇을 하는지 알 필요가 없습니다. 그저 커맨드를 실행하고 실행 취소 지원을 위해 이력을 유지할 뿐입니다!

치트 시트

커맨드 패턴(Command pattern)은 요청을 객체로 캡슐화하여, 연산을 매개변수화하거나, 요청을 큐에 저장하거나, 실행 취소(undo) 기능을 지원할 수 있게 합니다.

Execute 메서드를 가진 Command 인터페이스를 정의합니다:

type Command interface {
    Execute() string
}

작업을 수행하는 데 필요한 모든 정보를 보유하는 구체적인 커맨드(concrete commands)를 생성합니다:

type Light struct {
    IsOn bool
}

type TurnOnCommand struct {
    light *Light
}

func (c *TurnOnCommand) Execute() string {
    c.light.IsOn = true
    return "Light turned on"
}

type TurnOffCommand struct {
    light *Light
}

func (c *TurnOffCommand) Execute() string {
    c.light.IsOn = false
    return "Light turned off"
}

인보커(invoker)는 커맨드가 무엇을 하는지 알지 못한 채 커맨드를 저장하고 실행합니다:

type RemoteControl struct {
    command Command
}

func (r *RemoteControl) SetCommand(c Command) {
    r.command = c
}

func (r *RemoteControl) PressButton() string {
    return r.command.Execute()
}

인보커와 수신자(receiver) 사이의 디커플링(decoupling)을 보여주는 사용 예시입니다:

light := &Light{}
remote := &RemoteControl{}

remote.SetCommand(&TurnOnCommand{light: light})
fmt.Println(remote.PressButton())  // Light turned on

remote.SetCommand(&TurnOffCommand{light: light})
fmt.Println(remote.PressButton())  // Light turned off

실행 취소(undo) 기능을 위해, Command 인터페이스에 Undo 메서드를 추가하고 인보커에서 커맨드 이력을 관리합니다.

직접 해보기

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
)

func main() {
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	
	// 연산 횟수 읽기
	line, _ := reader.ReadString('\n')
	numOps, _ := strconv.Atoi(strings.TrimSpace(line))
	
	// editor와 invoker 생성
	editor := &TextEditor{}
	invoker := &EditorInvoker{}
	
	for i := 0; i < numOps; i++ {
		// 연산 타입 읽기
		opLine, _ := reader.ReadString('\n')
		opType := strings.TrimSpace(opLine)
		
		var result string
		
		switch opType {
		case "insert":
			// 삽입할 텍스트 읽기
			textLine, _ := reader.ReadString('\n')
			text := strings.TrimSuffix(textLine, "\n")
			
			// TODO: InsertCommand를 생성하고 invoker를 통해 실행하세요
			_ = text
			_ = editor
			
		case "delete":
			// 삭제할 문자 개수 읽기
			countLine, _ := reader.ReadString('\n')
			count, _ := strconv.Atoi(strings.TrimSpace(countLine))
			
			// TODO: DeleteCommand를 생성하고 invoker를 통해 실행하세요
			_ = count
			
		case "undo":
			// TODO: invoker의 UndoLast를 호출하세요
			
		}
		
		fmt.Println(result)
	}
	
	// 최종 내용 출력
	fmt.Printf("Final: %s\n", editor.Content)
}