중재자 패턴

• 객체 간의 복잡한 상호작용을 캡슐화하여 객체 간의 결합도를 낮추는 패턴
• 객체 간의 상호작용을 중재자 객체로 캡슐화하여 객체 간의 결합도를 낮추고, 객체의 재사용성과 확장성을 높인다.

• 애플리케이션이 복잡해짐에 따라서 여러가지 버튼이 생성되고 각각의 버튼들이 서로 통신하게 된다.
• 이러한 상황에서 버튼들이 직접 서로 통신하게 되면 버튼들 간의 결합도가 높아지고 하나의 버튼이 변경될 때 다른 버튼들도 함께 변경되어야 한다.
• 이를 해결하기 위해 중재자 패턴을 사용한다.

_{출처: refactoring.guru}

• 컴포넌트: 비지니스 로직이 담긴 클래스이다. 각 컴포넌트는 중재자의 참조가 있고, 이는 인터페이스를 참조함
  • 서로의 존재를 모르고 중재자를 통해서만 통신함
• 중재자: 일반적으로 단일 알림 메서드를 가지고 있는 통신 메서드 선언
• 중재자 구현체: 다양한 컴포넌트 간의 관계를 캡슐화

파이썬 예시 코드

from abc import ABC, abstractmethod
import asyncio
from fastapi import FastAPI, WebSocket, Depends
from typing import List, Annotated

app = FastAPI()

class ChatComponent(ABC):
    def __init__(self, mediator):
        self._mediator = mediator

    @abstractmethod
    async def send(self, message: str):
        pass

    @abstractmethod
    async def receive(self, message: str):
        pass

class ChatUser(ChatComponent):
    def __init__(self, mediator, name: str, websocket: WebSocket):
        super().__init__(mediator)
        self.name = name
        self.websocket = websocket

    async def send(self, message: str):
        await self._mediator.broadcast(f"{self.name}: {message}", self)

    async def receive(self, message: str):
        await self.websocket.send_text(message)

class ChatMediator(ABC):
    @abstractmethod
    async def broadcast(self, message: str, sender: ChatComponent):
        pass

class ChatRoom(ChatMediator):
    def __init__(self):
        self.users: List[ChatUser] = []

    async def broadcast(self, message: str, sender: ChatComponent):
        for user in self.users:
            await user.receive(message)

    def add_user(self, user: ChatUser):
        self.users.append(user)

    def remove_user(self, user: ChatUser):
        self.users.remove(user)

chat_room = ChatRoom()

@app.websocket("/ws/{client_name}")
async def websocket_endpoint(
        websocket: WebSocket,
        client_name: str,
    ):
    await websocket.accept()
    user = ChatUser(chat_room, client_name, websocket)
    chat_room.add_user(user)
    try:
        while True:
            data = await websocket.receive_text()
            await user.send(data)
    except asyncio.CancelledError:
        chat_room.remove_user(user)

if __name__ == "__main__":
    import uvicorn
    uvicorn.run(app, host="0.0.0.0", port=8000)

• ChatUser는 컴포넌트, ChatRoom은 중재자이다.
• ChatUser초기화시 self._mediator = mediator를 통해서 중재자인 ChatRoom을 참조하고 user는 중재자의 broadcast를 통해서 메시지를 보낸다.
• 중재자는 broadcast 메서드 말고도 다른 메서드를 가질 수 있다.

class ChatBot(ChatComponent):
    def __init__(self, mediator, name: str, websocket: WebSocket):
        super().__init__(mediator)
        self.name = name
        self.websocket = websocket

    async def send(self, message: str):
        await self._mediator.broadcast(f"{self.name} (bot): {message}", self)

    async def receive(self, message: str):
        await self.websocket.send_text(message)

@app.websocket("/ws/{client_name}")
async def websocket_endpoint(
        websocket: WebSocket,
        client_name: str,
    ):
    await websocket.accept()
    if client_name.lower() == "bot":
        user = ChatBot(chat_room, client_name, websocket)
    else:
        user = ChatUser(chat_room, client_name, websocket)
    chat_room.add_user(user)

    ...

• 여기에 ChatBot이라는 컴포넌트를 추가할 수 있다.
• 이 bot 또한 중재자인 ChatRoom을 참조하며 컴포넌트끼리는 구현이 어떻게 되어있는지, 서로 어떻게 채팅을 주고받는지 몰라도 된다.