[Design Patterns] 옵저버 패턴 실습 - 이벤트 주도 아키텍처

Observer 패턴을 활용한 이벤트 주도 아키텍처를 실습합니다. 주식 시세 모니터링, 온도 센서 알림, MVC 아키텍처 등을 구현하며 느슨한 결합과 반응형 시스템 설계를 마스터하고, WeakReference와 비동기 처리를 통한 성능 최적화 기법을 학습합니다.

이 실습에서는 Observer 패턴을 활용하여 주식 시세 모니터링, 센서 알림 시스템 등 이벤트 주도 아키텍처를 구현합니다.

실습 목표

주식 시세 모니터링 시스템 구현
온도 센서 알림 시스템 구현
성능 최적화 실습

과제 1: 주식 시세 모니터링

기본 구조

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// Subject 인터페이스
public interface StockSubject {
    void attach(StockObserver observer);
    void detach(StockObserver observer);
    void notifyObservers();
}

// Observer 인터페이스
public interface StockObserver {
    void update(String symbol, double price, double change);
}

// 구체적인 주식 클래스
public class Stock implements StockSubject {
    private String symbol;
    private double price;
    private double change;
    private List<StockObserver> observers = new ArrayList<>();
    
    // TODO: 구현
}

구현 과제

ConcreteStock 클래스 완성
StockDisplay, StockAlert, StockLogger 옵저버 구현
여러 주식 동시 모니터링 기능

과제 2: 온도 센서 알림

기본 구조

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public class TemperatureSensor {
    private double temperature;
    private List<TemperatureObserver> observers = new ArrayList<>();
    
    public void setTemperature(double temperature) {
        this.temperature = temperature;
        notifyObservers();
    }
    
    // TODO: Observer 관리 메서드 구현
}

public interface TemperatureObserver {
    void onTemperatureChanged(double temperature);
}

구현 과제

임계값 기반 알림 시스템
다양한 알림 채널 (이메일, SMS, 로그)
알림 빈도 제한 기능

과제 3: 성능 최적화

WeakReference Observer

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public class WeakReferenceSubject {
    private List<WeakReference<Observer>> observers = new ArrayList<>();
    
    public void notifyObservers() {
        Iterator<WeakReference<Observer>> iterator = observers.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            WeakReference<Observer> ref = iterator.next();
            Observer observer = ref.get();
            
            if (observer == null) {
                iterator.remove(); // GC된 Observer 제거
            } else {
                observer.update(this);
            }
        }
    }
}

비동기 Observer

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public class AsyncObserver implements Observer {
    private final ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    
    @Override
    public void update(Subject subject) {
        executor.submit(() -> {
            // 비동기 처리 로직
            processUpdate(subject);
        });
    }
}

완성도 체크리스트

기본 구현

Subject/Observer 인터페이스 구현
다양한 Observer 구현체 작성
동적 Observer 추가/제거 기능
예외 처리 (Observer 실패 시)

고급 기능

WeakReference 기반 메모리 누수 방지
비동기 알림 처리
알림 필터링 및 우선순위
성능 모니터링 및 최적화

테스트

다수 Observer 성능 테스트
메모리 누수 시나리오 테스트
동시성 테스트

추가 도전 과제

EventBus 패턴으로 확장
Reactive Streams 연계
분산 Observer 시스템
패턴 조합 (Observer + Strategy + Command)

실무 적용 예시

MVC 아키텍처

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// Model이 Subject 역할
public class UserModel extends Observable {
    private String username;
    
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
        setChanged();
        notifyObservers(username);
    }
}

// View가 Observer 역할
public class UserView implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if (o instanceof UserModel) {
            updateDisplay((String) arg);
        }
    }
}

Spring Events

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@Component
public class OrderService {
    @Autowired
    private ApplicationEventPublisher eventPublisher;
    
    public void processOrder(Order order) {
        // 주문 처리 로직
        eventPublisher.publishEvent(new OrderCreatedEvent(order));
    }
}

@EventListener
@Component
public class EmailService {
    public void handleOrderCreated(OrderCreatedEvent event) {
        sendConfirmationEmail(event.getOrder());
    }
}