옵저버 패턴이 필요할 때 Flow를 사용해도 되는가?(이장안)

[lja3723]

문제가 무엇인가?

옵저버 패턴이 필요할 때 Flow를 사용해도 되는가?

왜 이런 문제를 선정하였는가?

Flow API를 볼 때마다 디자인패턴의 Observer 패턴과 정말 유사하다고 느꼈다. 그러면 개발할 때 옵저버 패턴이 필요할 때마다 Flow 인터페이스를 이용하여 개발해도 되는 것인가?

자신이 생각한 답변은 무엇인가?

Flow와 옵저버 패턴의 공통점과 차이점을 먼저 알아보았다.

공통점

1. 관계 구조

• 옵저버 패턴: Observer <-> Subject 간 일대다 관계를 정의한다. Subject가 상태를 변경할 때 Observer에게 알린다.
• Flow API: Publisher <-> Subscriber 간의 일대다 관계를 정의한다. Publisher가 데이터를 발행하면 Subscriber에게 전달한다.

2. 이벤트 기반 통신

두 방식 모두 이벤트 기반 통신을 통해 상태 변화나 데이터 발생을 Observer(또는 Subscriber)에게 알린다.

3. 구독 관리

• 옵저버 패턴: Observer는 Subject에게 등록 및 해제할 수 있다.
• Flow API: Subscriber는 Publisher에게 구독 및 취소할 수 있다.

차이점

1. Backpressure(역압력)

• 옵저버 패턴: 기본적으로 역압력 개념이 없다. Subject가 이벤트를 발생시키면 모든 옵저버에게 즉시 전달된다.
• Flow API: Subscriber는 자신이 처리할 수 있는 데이터 양을 Publisher에게 요청할 수 있고 Publisher는 요청된 데이터 양에 맞게 데이터를 발행한다. 이로써 시스템 과부화 방지하는 역압력을 구현한다.

2. 비동기 처리

• 옵저버 패턴: 일반적으로 동기식으로 동작한다. Subject가 상태를 변경하면 모든 옵저버에게 즉시 알립니다.
• Flow API: 비동기 처리를 염두에 두고 설계되어 Publisher와 Subscriber는 서로 다른 스레드에서 동작할 수 있으며, 비동기 데이터 스트림을 처리한다.

결론

Flow API는 비동기 데이터 스트림 처리를 위해 제공되었지만 옵저버 패턴을 구현에도 충분히 적절하게 사용할 수 있다. 아래는 옵저버 패턴을 Flow API를 이용하여 구현한 것이다.

package modern.ch17;

import java.util.concurrent.Flow;
import java.util.concurrent.SubmissionPublisher;

// 피관찰자 (Subject) 역할을 하는 Publisher
class SubjectPublisher extends SubmissionPublisher<String> {
    // 필요시 추가적인 구현 가능
}

// 옵저버 (Observer) 역할을 하는 Subscriber
class ObserverSubscriber implements Flow.Subscriber<String> {
    private String name;
    private Flow.Subscription subscription;

    public ObserverSubscriber(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void onSubscribe(Flow.Subscription subscription) {
        this.subscription = subscription;
        subscription.request(1); // 처음 아이템 하나 요청
    }

    @Override
    public void onNext(String item) {
        System.out.println(name + " received: " + item);
        subscription.request(1); // 다음 아이템 하나 요청
    }

    @Override
    public void onError(Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
    }

    @Override
    public void onComplete() {
        System.out.println(name + " is done");
    }
}

// Flow로 구현한 옵저버 패턴 테스트
public class FlowObserverExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 피관찰자 (Publisher) 생성
        SubjectPublisher publisher = new SubjectPublisher();

        // 옵저버 (Subscriber) 생성 및 구독
        ObserverSubscriber observer1 = new ObserverSubscriber("Observer1");
        ObserverSubscriber observer2 = new ObserverSubscriber("Observer2");

        publisher.subscribe(observer1);
        publisher.subscribe(observer2);

        // 데이터 전송
        System.out.println("Publishing items...");
        publisher.submit("Hello");
        publisher.submit("World");

        // Publisher 종료
        publisher.close();

        // 잠시 대기하여 비동기 작업 완료 대기
        Thread.sleep(1000);
    }
}

아래는 실행 결과이다.

Publishing items...
Observer1 received: Hello
Observer2 received: Hello
Observer1 received: World
Observer2 received: World
Observer2 is done
Observer1 is done