프록시 패턴 & 데코레이터 패턴

프록시 패턴

클라이언트가 요청한 결과를 서버에 직접 요청하는 것이 아니라 대리자(Proxy)를 통해서 대신 간접적으로 서버에 요청할 수 있다.

직접 호출과 다르게 간접 호출을 하면 대리자가 중간에서 여러가지 일을 할 수가 있다.

접근 제어, 캐싱
- 대리자가 이미 정보를 갖고 있으면 직접 서버를 호출하지 않아도 된다.
부가 기능 추가
- 진짜 서버가 제공하는 기능에 대해서 대리자가 부가적인 기능을 추가할 수 있다.
프록시 체인
- 대리자가 또 다른 대리자에게 요청할 수도 있다.
- 중요한 점은 클라이언트는 대리자에게 한 번 요청한 이후 과정은 전혀 모른다는 점이다.
  img_2.png

객체에서 프록시가 되려면 클라이언트는 서버에 요청을 한 것인지 프록시에 요청을 한 것인지 전혀 몰라야 한다.

즉 서버와 프록시는 같은 인터페이스를 사용해야 한다. 그리고 클라이언트가 사용하는 서버 객체를 프록시 객체로 변경해도 클라이언트 코드를 전혀 변경하지 않고 동작할 수 있어야 한다.

프록시 객체가 중간에 있으면 크게 2가지 기능을 수행할 수 있다.

접근 제어
- 권한에 따른 접근 차단
- 캐싱
- 지연 로딩
부가 기능 추가
- 원래 서버가 제공하는 기능에 더해서 부가 기능을 수행한다.
- 예) 요청 값이나 응답 값을 중간에 변형
- 예) 실행 시간을 측정해서 추가 로그를 남김

GOF 디자인 패턴
GOF 디자인 패턴에서는 의도에 따라 프록시 패턴과 데코레이터 패턴을 구분한다.
프록시 패턴 : 접근 제어가 목적
데코레이터 패턴 : 새로운 기능 추가가 목적
둘 다 프록시를 사용하지만 의도가 다르다는 점이 핵심이다.

프록시 패턴 예제

public interface Subject {
    String operation();
}

@Slf4j
public class RealSubject implements Subject{
    @Override
    public String operation() {
        log.info("실제 객체 호출");
        sleep();
        return "data";
    }

    private void sleep() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

데이터를 조회하는 데 1초가 걸리는 로직이다.

public class ProxyPatternClient {
    private Subject subject;

    public ProxyPatternClient(Subject subject) {
        this.subject = subject;
    }

    public void execute() {
        subject.operation();
    }
}

@Test
void noProxyTest() {
    RealSubject realSubject = new RealSubject();
    ProxyPatternClient client = new ProxyPatternClient(realSubject);
    client.execute();
    client.execute();
    client.execute();
}

execute()를 3번 호출하므로 총 3초가 걸린다.

이 데이터가 한 번 조회되고 변하지 않는 데이터라면 처음 조회했을 때만 조회한 다음 어딘가에 보관해두고 이후 호출할 때는 보관된 데이터를 사용하는 것이 성능상 좋을 것이다.

이런 것을 캐시라고 한다.

프록시 객체를 통해서 캐시를 적용해보자.

@Slf4j
public class CacheProxy implements Subject{

    private Subject target;
    private String cacheValue;

    public CacheProxy(Subject target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public String operation() {
        log.info("프록시 호출");
        if (cacheValue == null) {
            cacheValue = target.operation();
        }
        return cacheValue;
    }
}

프록시도 실제 객체와 모양이 같아야 하기 때문에 인터페이스를 구현해야 한다.
private Subject target : 클라이언트가 프록시를 호출하면 프록시가 최종적으로 실제 객체를 호출해야 하기 때문에 프록시는 내부에 실제 객체의 참조를 가지고 있어야 한다. 이렇게 프록시가 호출하는 대상을 target이라 한다.

@Test
void cacheProxyTest() {
    RealSubject realSubject = new RealSubject();//진짜 객체
    CacheProxy cacheProxy = new CacheProxy(realSubject);//프록시 객체, 프록시는 진짜(target)를 알고 있어야 한다.

    ProxyPatternClient client = new ProxyPatternClient(cacheProxy);//클라이언트는 프록시에 요청을 한다.
    client.execute();
    client.execute();
    client.execute();
}

처음 execute()를 수행할 때만 1초의 시간이 걸리고 이후 요청에는 캐시된 데이터를 가져오므로 거의 즉시 반환된다.
프록시 패턴의 핵심은 진짜 객체와 클라이언트 코드를 전혀 변경하지 않고 프록시를 도입해서 접근 제어를 했다는 점이다.
클라이언트 입장에서는 프록시 객체가 주입되었는지 실제 객체가 주입되었는지 알지 못한다.

데코레이터 패턴

public interface Component {
    String operation();
}

@Slf4j
public class RealComponent implements Component{
    @Override
    public String operation() {
        log.info("RealComponent 실행");
        return "data";
    }
}

@Slf4j
public class DecoratorPatternClient {

    private Component component;

    public DecoratorPatternClient(Component component) {
        this.component = component;
    }

    public void execute() {
        String result = component.operation();
        log.info("result={}", result);
    }
}

@Test
void noDecorator() {
    RealComponent realComponent = new RealComponent();
    DecoratorPatternClient client = new DecoratorPatternClient(realComponent);
    client.execute();
}

프록시는 크게 접근 제어와 부가 기능 추가라는 2가지 기능을 할 수 있다.

프록시 패턴에서 캐시를 통한 접근 제어를 알아보았고 이번에는 프록시를 활용해서 부가 기능을 추가해보자. 이렇게 프록시로 부가 기능을 추가하는 것을 데코레이터 패턴이라고 한다.

@Slf4j
public class MessageDecorator implements Component {
    
    private Component component;

    public MessageDecorator(Component component) {
        this.component = component;
    }

    @Override
    public String operation() {
        log.info("MessageDecorator 실행");
        String result = component.operation();
        String decoResult = "*****" + result + "*****";
        return decoResult;
    }
}

MessageDecorator는 실제 객체(Component)에서 반환된 데이터를 중간에 변형해서 반환한다.

@Test
void decorator1() {
    RealComponent realComponent = new RealComponent();
    MessageDecorator messageDecorator = new MessageDecorator(realComponent);
    
    DecoratorPatternClient client = new DecoratorPatternClient(messageDecorator);
    client.execute();
}

이번에는 실행 시간을 측정하는 데코레이터를 추가해보자.

@Slf4j
public class TimeDecorator implements Component{

    private Component component;

    public TimeDecorator(Component component) {
        this.component = component;
    }

    @Override
    public String operation() {
        log.info("TimeDecorator 실행");

        long startTime = System.currentTimeMillis();

        String result = component.operation();

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        long resultTime = endTime - startTime;
        log.info("TimeDecorator 종료, resultTime={}", resultTime);
        return result;
    }
}

@Test
void decorator2() {
    RealComponent realComponent = new RealComponent();//진짜 객체
    MessageDecorator messageDecorator = new MessageDecorator(realComponent);//메시지 데코레이터 -> 진짜 객체
    TimeDecorator timeDecorator = new TimeDecorator(messageDecorator);//실행시간 데코레이터 -> 메시지 데코레이터
    
    DecoratorPatternClient client = new DecoratorPatternClient(timeDecorator);//클라이언트 -> 실행시간 데코레이터
    client.execute();
}

프록시 패턴과 데코레이터 패턴 정리

Decorator 기능에는 일부 중복이 있다. 꾸며주는 역할을 하는 Decorator들은 스스로 존재할 수 없고 항상 꾸며줄 대상이 있어야 한다. 따라서 내부에 호출 대상인 Component를 가지고 있어야 한다. 그리고 component를 항상 호출해야 한다. 이런 중복을 제거하기 위해 component를 속성으로 가지고 있는 Decorator라는 추상 클래스를 만드는 방법도 있다.
프록시 패턴과 데코레이터 패턴은 모양의 거의 비슷해서 구분할 수 있는 방법이 필요하다. 디자인 패턴에서 중요한 것은 그 패턴을 만든 의도가 중요하다.
프록시 패턴의 의도 : 다른 개체에 대한 접근을 제어하기 위해 대리자를 제공 데코레이터 패턴의 의도 : 객체에 추가 책임(기능)을 동적으로 추가하고 기능 확장을 위한 유연한 대안 제공
정리하면 프록시를 사용하고 해당 프록시가 접근 제어가 목적이라면 프록시 패턴, 새로운 기능을 추가하는 것이 목적이라면 데코레이터 패턴이 된다.

Previousproxy NextstrategyPattern

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