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Welcome to dynamic C# 외전(3) - 감시하는 자와 감시당하는 자.

C# 2009. 12. 19. 09:00 Posted by 알 수 없는 사용자
오늘도 하루가 밝았어요.
상쾌한 기분으로 기지개를 켜고, 커튼을 젖혔어요.
오~ 마이~갓.
바깥에 왠 검은 외투를 입은 사람들이 망원경 뒤집어쓰고 이쪽을 째려보고 있어요.
아침부터 기분이 좋지 않아요.
자고일어나니 스타가 된걸까요, 왜 이쪽을 째려보는 건지 도무지 모르겠어요.
집밖을 나섰어요.
대놓고 따라와요.
집밖을 나왔는데도 왜 망원경은 계속 뒤집어 쓰고 있는건지 모르겠어요.
- [감시당하는 자]의 탐구생활


- 시작부터 탐구생활드립이냐.

그냥 한번 해보고 싶었을 뿐이니 노여워 마시길 바랍니다. 오늘은 감시하는 자와 감시당하는 자의 이야기를 해보려고 합니다. 즉, Observer패턴을 말하는 건데요. 뭔가 변화가 있을때 그 변화를 바로 알아차려서 어떤 동작을 수행해야 할때. 변화의 대상을 유심히 관찰하고 있어야 겠죠. 근데, 유심히 관찰하고 있는거 보다 변화가 일어났음을 알려주는 친구가 있다면 더 편리하겠죠. 이벤트 모델이 그중의 한 예 입니다. 이벤트가 일어났을때 통지를 받겠다고 등록을 해두면, 이벤트 발생시에 이벤트를 기다리는 모든 객체들에게 이벤트가 발생했음을 통지해줘서 적절한 조치를 취하도록 해주는 것 처럼 말이죠.

이런 건, 기존에는 직접 패턴을 통해 작성을 해야 했지만 닷넷 프레임워크 4.0에 이런 Observer패턴을 지원하기 위한 새로운 인터페이스가 추가 되었습니다. 거기에 대해서 설명을 드려볼까 합니다. 기존의 포스트와 마찬가지로 이번 포스트 역시 눈을 조심하시고 언제든지 OME를 외칠 준비를 하시길 바랍니다.


- 기존의 방식으로.

닷넷 프레임워크 4.0이전에는 어떻게 만들어야 했는지 한번 알아보겠습니다. 제 이해가 부족해서 적절치 못한 예제와 적절치 못한 수준일 수도 있으니, 마음의 준비 하시구요. 우선, UML 다이어그램을 한번 보시죠.

- 그림1. 예제의 UML 다이어그램.(인터페이스가 클래스모양을 하고 있는 것 같지만, 착시현상입니다. 이해를 위해서 부족한 실력이지만 그려봤습니다-_-)

네, 그림에서 느낌이 오듯이 라디오방송국과 청취자를 모델링해봤습니다. 제가 만드는거 중에 쓸모있는 건 별로 안나오죠-_-. 우선 RadioBroadcaster라는 인터페이스가 있구요, KBRRadioBroadcaster가 그걸 상속해서 방송국의 역할을 합니다. 그리고 각각의 Listener가 방송국에 주파수를 맞추고, 전달되는 전파를 수신하는 형태이구요.

enum BroadcastStatus
{
    StandBy = 0,
    OnAir = 1,
    End = 2
}

interface RadioBroadcaster//지켜볼 대상
{
    bool ListenTo(Listener listener);
    bool QuitFrom(Listener listener);
    void DoBroadcasting();
    void StartBroadcast();
}


네, 일단 방송의 상태를 알려주는 열거자와 지켜볼 대상이 되는 인터페이스입니다.


class KBRRadioBroadcaster : RadioBroadcaster//정보의 공급자
{
    private List<Listener> listeners = new List<Listener>();
    public BroadcastStatus broadcastStatus = BroadcastStatus.StandBy;

    private List<string> scripts = new List<string>
    {
        "안녕하십니까. KBR방송국의 김병만 기자입니다.",
        "요즘 살림살이 초큼 어찌 나아지셨슴까?",
        "안 나아지셨다구요? 그럼 이 방송에서 취업 필살전략을 알려드립니다.",
        "요즘같이 취업이 어려운때 3개 국어가 가능하면 취업 직빵이겠죠.",
        "따라 해보시져, Handle いぱい 꺽어.(핸들 이빠이 꺽어).",
        "3개국어 정말 쉽져? 이것만 한다면 당신도 취업계의 슈퍼스타!"
    };

    private int currentScriptIndex = 0;

    public bool ListenTo(Listener listener)
    {
        try
        {
            listeners.Add(listener);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            return false;
        }

        return true;
    }

    public bool QuitFrom(Listener listener)
    {
        if (listeners.Contains(listener))
        {
            listeners.Remove(listener);
            return true;
        }

        return false;
    }

    public void DoBroadcasting()
    {
        if (scripts.Count.Equals(currentScriptIndex))
        {
            Console.WriteLine("방송끗.");
            broadcastStatus = BroadcastStatus.End;
        }
        else
        {
            foreach (Listener listener in listeners)
            {
                listener.Listening(scripts[currentScriptIndex]);
            }
            currentScriptIndex++;
        }
    }

    public void StartBroadcast()
    {
        broadcastStatus = BroadcastStatus.OnAir;
    }
}


그리고 방송국입니다. 듣고 싶은 청취자는 ListenTo메서드를 통해 주파수를 맞추고 QuitFrom을 통해 라디오를 끕니다. 그리고 DoBroadcasting을 통해 정해진 대사가 한번에 하나씩 전파를 통해 나가구요.


class Listener//지켜보는 행위의 주체
{
    private string name;

    public Listener(string name)
    {
        this.name = name;
        Console.WriteLine("나는야 {0}. 라디오를 가진 남자지.",this.name);
    }

    public void ListenToKBRRadio(RadioBroadcaster radioBroadcaster)
    {
        bool status = radioBroadcaster.ListenTo(this);

        if (status)
        {
            Console.WriteLine("{0} : 수신감도 조쿠나. ㅎㅎㅎㅎ", this.name);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("{0} : 아놕. 라디오도 못듣능구나", this.name);
        }
    }

    public void QuitFromKBRRadio(RadioBroadcaster radioBroadcaster)
    {
        bool status = radioBroadcaster.QuitFrom(this);

        if (status)
        {
            Console.WriteLine("{0} : 아놔. 완전 재미없엉", this.name);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("{0} : 아. 듣고 있던거 아니구낭", this.name);
        }
    }

    public void Listening(string script)
    {
        Console.WriteLine("{0} : {1}", this.name,script);
    }
}


그리고 이번엔 지켜보는 자, 청취자입니다. 라디오를 청취하고, 끊을 수 있으며, Listening을 통해서 매번 날아오는 전파를 수신합니다.

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Listener listener1 = new Listener("마논개");
        Listener listener2 = new Listener("코턱용");
        Listener listener3 = new Listener("송순신");

        KBRRadioBroadcaster kbrRadioBroadcaster = new KBRRadioBroadcaster();
        listener1.ListenToKBRRadio(kbrRadioBroadcaster);//마논개 라디오 청취시작.
        int count = 0;
        do
        {
            if (count == 0)
            {
                kbrRadioBroadcaster.StartBroadcast();
            }
            if (count == 2)
            {
                listener2.ListenToKBRRadio(kbrRadioBroadcaster);//코턱용 라디오 청취시작
            }
            if (count == 3)
            {
                listener1.QuitFromKBRRadio(kbrRadioBroadcaster);//마논개 라디오 끔
                listener3.ListenToKBRRadio(kbrRadioBroadcaster);//송순신 라디오 청취시작
            }
            kbrRadioBroadcaster.DoBroadcasting();
            count++;
            Thread.Sleep(500);
        } while (kbrRadioBroadcaster.broadcastStatus != BroadcastStatus.End);
       
    }
}


그리고 프로그램 코드지요. 마논개, 코턱용, 송순신 세명이 라디오를 청취하는데요. 처음에는 마논개 혼자 듣다가, 두번이후에 코턱용이 라디오를 듣기 시작합니다. 그리고 세번째가 되면, 마논개가 라디오가 지겨워서 끄구요, 송순신이 라디오를 듣기 시작합니다. 방송이 끝날때까지, 0.5초당 한번씩 전파를 타고 방송이 날아오구요. 아웃사이더쯤되야 가능한 속도겠네요. 실행화면을 보시면 아래와 같습니다.

-그림2. 실행한 모습!

넵, 의도했던대로 방송이 전파를 타고 나오면서 사람들이 방송을 들었다가 빠집니다. 대사가 다 나온후에 방송이 종료되구요. 제 내공의 문제로 정확한 Observer패턴의 형태나, 사용방법이라고 볼 수는 없겠지만 뭐 이해에는 문제가 없을 것 같습니다. 하하하-_-;;;


- 이제 새로운 걸 내놔봐.

넵. 이젠 닷넷 4.0에 추가됐다는 새로운 인터페이스 IObservable<T>와 IObserver<T>에 대해서 말씀드려보도록 하겠습니다. IObserable<T>는 지켜볼 대상이 되는 클래스가 구현을 할 인터페이스입니다. 위에서 보자면 방송국이 되겠죠. 그리고 IObserver<T>는 지켜보는 행위를 하는 클래스가 구현을 할 인터페이스입니다. 마찬가지로 청취자가 되겠죠. 즉 IObservable<T>를 구현하는 클래스는 말그대로 observable한(지켜볼 수 있는) 클래스를 말하는 거구요, IObserver<T>를 구현하는 클래스도 말 그대로 observer클래스(지켜보는)가 되는 거죠. 그럼, 위의 예제를 여기에 맞춰서 옮겨 볼까요~~~~! 그전에, 일단 다이어그램을 한번 보시져.

-그림3. 새로운 인터페이스를 활용한 다이어그램


enum BroadcastStatus
{
    StandBy = 0,
    OnAir = 1,
    End = 2
}

interface RadioBroadcaster : IObservable<string>//지켜볼 대상
{       
    void DoBroadcasting();
    void StartBroadcast();
}


RadioBroadcaster가 IObservable<string>을 상속하고 있죠? 지켜볼 대상이 되기 때문이죠. 그리고 string은 지켜보는 observer가 전달받는 데이터를 말하는데요, 방송국에서 string타입의 전파를 뿌렸으므로 string이 됩니다.

class KBRRadioBroadcaster : RadioBroadcaster//정보의 공급자
{
    private List<IObserver<string>> listeners = new List<IObserver<string>>();
    public BroadcastStatus broadcastStatus = BroadcastStatus.StandBy;

    private List<string> scripts = new List<string>
    {
        "안녕하십니까. KBR방송국의 김병만 기자입니다.",
        "요즘 살림살이 초큼 어찌 나아지셨슴까?",
        "안 나아지셨다구요? 그럼 이 방송에서 취업 필살전략을 알려드립니다.",
        "요즘같이 취업이 어려운때 3개 국어가 가능하면 취업 직빵이겠죠.",
        "따라 해보시져, Handle いぱい 꺽어.(핸들 이빠이 꺽어).",
        "3개국어 정말 쉽져? 이것만 한다면 당신도 취업계의 슈퍼스타!"
    };

    private int currentScriptIndex = 0;

    public void DoBroadcasting()
    {
        if (scripts.Count.Equals(currentScriptIndex))
        {
            Console.WriteLine("방송끗.");
            broadcastStatus = BroadcastStatus.End;
        }
        else
        {
            foreach (IObserver<string> listener in listeners)
            {
                listener.OnNext(scripts[currentScriptIndex]);
               
                // Assume that we've arrived at location of Latitude has changed by 4.
                if (broadcastStatus == BroadcastStatus.End)
                {
                    listener.OnCompleted();
                }
            }
            currentScriptIndex++;
        }
    }

    public void StartBroadcast()
    {
        broadcastStatus = BroadcastStatus.OnAir;
    }

    #region IObservable<Listener> Members

    public IDisposable Subscribe(IObserver<string> listener)
    {
        listeners.Add(listener);
        // Announce current location to new observer.
        Console.WriteLine("{0} : 수신감도 조쿠나. ㅎㅎㅎㅎ", (listener as Listener).Name );

        return listener as IDisposable;
    }

    #endregion

    public void UnSubscribe(IObserver<string> listener)
    {
        listeners.Remove(listener);
        Console.WriteLine("{0} : 아놔. 완전 재미없엉", (listener as Listener).Name);
    }
}


변화가 있다면, IObservable의 메서드인 Subscribe를 구현했다는 것과 QuitFrom이 이름을 맞추기 위해서 UnSubscribe로 바뀐건데요. Subscribe는 ListenTo가 그랬듯이 변화가 생기면, 그걸 알려달라고 등록하는 통로가 됩니다.

class Listener : IObserver<string>//지켜보는 행위를 하는 주체
{
    private string name;

    public string Name
    {
        get
        {
            return name;
        }
    }

    public Listener(string name)
    {
        this.name = name;
        Console.WriteLine("나는야 {0}. 라디오를 가진 남자지.", this.name);
    }

    #region IObserver<string> Members

    public void OnCompleted()
    {
        Console.WriteLine("{0} : 음 재밌네 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ", name);
    }

    public void OnError(Exception error)
    {
        Console.WriteLine("{0} : 아놔 감도 완전 좌절이네.", this.name);
    }

    public void OnNext(string script)
    {
        Console.WriteLine("{0} : {1}", this.name, script);
    }

    #endregion
}


그리고 요건 청취자죠. 지켜봐야 하기 때문에 IObserver<string>을 구현한게 보이시죠? 그리고 인터페이스의 메서드를 구현했는데요. 각각 완료시에 할 동작을 담을 OnCompleted와 에러발생시에 처리할 OnError, 그리고 기존의 Listening과 같이 변화를 전달받을때 할 동작을 담을 OnNext로 나눠집니다.


class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Listener listener1 = new Listener("마논개");
        Listener listener2 = new Listener("코턱용");
        Listener listener3 = new Listener("송순신");

        KBRRadioBroadcaster kbrRadioBroadcaster = new KBRRadioBroadcaster();
        kbrRadioBroadcaster.Subscribe(listener1);//마논개 라디오 청취시작.
        int count = 0;
        do
        {
            if (count == 0)//방송시작
            {
                kbrRadioBroadcaster.StartBroadcast();
            }
            if (count == 2)//잠시후 코턱용 라디오 청취시작
            {
                kbrRadioBroadcaster.Subscribe(listener2);
            }
            if (count == 3)//잠시후
            {
                kbrRadioBroadcaster.UnSubscribe(listener1);//마논개 라디오 끔
                kbrRadioBroadcaster.Subscribe(listener3); //송순신 라디오 청취시작
            }
            kbrRadioBroadcaster.DoBroadcasting();
            count++;
            Thread.Sleep(500);
        } while (kbrRadioBroadcaster.broadcastStatus != BroadcastStatus.End);
    }
}


그리고 프로그램 코드죠. 동작은 위와 동일합니다. 결과를 보시죠.

-그림4. 동일한 결과


- 마무리.

의의를 찾자면, 프레임워크 레벨에서 Observer패턴을 지원하면서 좀 더 정돈된 형태로 구현을 할 수 있다는 것과 그렇게 구현을 했을때 나중에 프레임워크 레벨에서 성능 개선이 있던지 하면, 그런 혜택을 코드의 변경없이 누릴 수 있다는 점이 있겠구요. 또 한가지 점은 프레임워크나 다른 기술에서 내부적으로도 이 인터페이스를 활용하게 될거고, 그리고 새로운 형태의 프레임워크도 등장을 기대할 수 있다는 점일 것 같습니다.

실제로, 이 인터페이스를 통해서 Reactive Extensions for .NET(줄여서 Rx) 라는 프로젝트가 Devlab에 공개되었습니다. 스크린캐스트를 살짝 들여다보니, 흥미로운 응용이 가능하더군요. 가능하면 다음번에는 Rx를 가지고 이야기를 한번 해보고 싶네요. 그럼, 시력을 떨어뜨리는 글을 열심히 읽어주셔서 감사합니다. 날도 추운데 피드백은 따쓰하게... 아시져? ㅋㅋㅋㅋ 그리고! 소스는 첨부해드립니다.


- 참고자료

1. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd990377(VS.100).aspx

Observer4.0.zip
Observer3.5.zip



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