JAVA 상태(State) 패턴

1. 상태 패턴이란?

상태(State) 패턴은 객체의 상태에 따라 그 객체의 행동(Behavior)을 변경하는 방법을 제공하는 디자인 패턴입니다. 객체의 상태가 바뀜에 따라 동일한 메서드 호출에서도 서로 다른 동작을 수행하게 됩니다.

이 패턴은 상태를 클래스로 분리하고 각 상태 클래스에서 특정 상태에 맞는 행동을 구현함으로써 조건문 분기를 제거하고 코드의 유연성을 높이는 데 기여합니다.

2. 상태 패턴의 특징

• 상태 독립성: 각 상태는 서로 독립적으로 구현되며, 서로 다른 상태로 전환할 수 있습니다.
• 유지보수 용이: 상태 추가/변경 시 기존 코드를 수정하지 않고 새로운 상태 클래스를 추가할 수 있습니다.
• 가독성 향상: 복잡한 조건문 대신 상태 객체를 활용하여 코드의 가독성을 높입니다.

3. 상태 패턴의 클래스 다이어그램

         +----------------------+
         |    Context           |
         +----------------------+
         | - state: State       |
         +----------------------+
         | + request()          |
         | + setState(s: State) |
         +----------------------+
                 |
                 v
         +----------------+
         |     State      |<-------------------+
         +----------------+                    |
         | + handle()     |                    |
         +----------------+                    |
                 ^                             |
                 |                             |
  +-----------------------+      +-----------------------+
  |  ConcreteStateA       |      |  ConcreteStateB       |
  +-----------------------+      +-----------------------+
  | + handle(): void      |      | + handle(): void      |
  +-----------------------+      +-----------------------+

4. 상태 패턴의 실제 사용 사례: 상태 전이 시스템

상태 패턴은 자동판매기, 게임 캐릭터의 상태 전이, 문서의 승인 단계와 같은 상태 변화가 있는 시스템에서 자주 사용됩니다.

예를 들어, 간단한 문서 승인 시스템에서는 문서의 상태가 Draft, UnderReview, Approved로 전이될 수 있습니다. 각 상태에서는 특정 동작이 정의되며 상태가 변경될 때 그에 맞는 동작을 수행합니다.

---

5. 예제 코드: 상태 패턴 구현

다음은 간단한 문서 상태 전이 시스템의 상태 패턴 예제입니다.

// State 인터페이스
interface State {
    void handleRequest();
}

// ConcreteStateA: Draft 상태
class DraftState implements State {
    @Override
    public void handleRequest() {
        System.out.println("문서가 초안 상태입니다. 수정이 가능합니다.");
    }
}

// ConcreteStateB: UnderReview 상태
class UnderReviewState implements State {
    @Override
    public void handleRequest() {
        System.out.println("문서가 검토 중입니다. 수정이 불가능합니다.");
    }
}

// ConcreteStateC: Approved 상태
class ApprovedState implements State {
    @Override
    public void handleRequest() {
        System.out.println("문서가 승인되었습니다. 최종 문서입니다.");
    }
}

// Context: 상태를 관리하는 문서 클래스
class Document {
    private State state;

    public Document() {
        this.state = new DraftState(); // 초기 상태 설정
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    public void request() {
        state.handleRequest();
    }
}

// Main 클래스: 상태 패턴 동작 확인
public class StatePatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        Document document = new Document();

        System.out.println("현재 상태: Draft");
        document.request(); // Draft 상태의 동작

        System.out.println("상태를 UnderReview로 변경");
        document.setState(new UnderReviewState());
        document.request(); // UnderReview 상태의 동작

        System.out.println("상태를 Approved로 변경");
        document.setState(new ApprovedState());
        document.request(); // Approved 상태의 동작
    }
}

---

6. 코드 실행 결과

현재 상태: Draft
문서가 초안 상태입니다. 수정이 가능합니다.
상태를 UnderReview로 변경
문서가 검토 중입니다. 수정이 불가능합니다.
상태를 Approved로 변경
문서가 승인되었습니다. 최종 문서입니다.

---

7. 결론

상태(State) 패턴은 객체의 상태에 따라 서로 다른 동작을 수행해야 하는 경우 유용하게 사용할 수 있는 디자인 패턴입니다. 조건문으로 인해 코드가 복잡해지는 문제를 해결하고 상태별 동작을 독립적으로 관리할 수 있어 유지보수성과 확장성을 높입니다.

이 패턴은 문서의 상태 전이 시스템, 게임 캐릭터 상태 관리, 자동판매기 등 다양한 상황에서 활용할 수 있습니다.

---

참고 자료

• GoF의 디자인 패턴