[Design Pattern] 커맨드 패턴(Command Pattern)

커맨드 패턴

커맨드 패턴(Command Pattern)은 요청(명령)을 객체로 캡슐화하여, 요청을 보내는 객체와 처리하는 객체를 서로 분리시키는 디자인 패턴입니다.
실행할 명령을 매개변수화하고, 요청을 큐에 저장하여 실행을 나중으로 미루거나, 로그로 남길 수 있으며, 실행 취소(undo) 기능을 제공합니다.

명령의 실행, 취소, 재실행, 기록과 같은 특수한 관리가 필요한 경우 사용하는 것이 좋습니다.

• 핵심 개념
  • 명령(커맨드, Command) 인터페이스: 실행될 명령의 인터페이스를 정의합니다.
  • 콘크리트 커맨드(Concrete Command): 특정 명령을 구현합니다.
  • 인보커(Invoker): 명령을 실행하는 객체로, 요청을 큐에 저장하거나 실행합니다.
  • 리시버(Receiver): 실제 로직을 가지고, 동작을 수행하는 객체입니다.
  • 클라이언트(Client): 어떤 명령을 실행할지 생성하여 인보커에 전달하는 객체입니다.
• 장점
  • 실행을 요청하는 객체와 실행하는 객체를 분리해 독립적인 객체로 만들어 캡슐화하고, 코드의 결합도를 낮출 수 있습니다.
  • 실행된 명령을 저장하고, 실행 취소 기능을 통해 실행을 취소할 수 있습니다.
  • 새로운 명령을 추가해도 기존 코드에 영향을 주지 않습니다. (OCP, Open-Closed Principle)
  • 명령을 큐에 저장하여 나중에 실행 가능하기 때문에 이벤트 큐 또는 멀티스레딩에서 유용하게 활용됩니다.
• 단점
  • 명령마다 클래스를 만들어야 하므로 클래스의 수가 많아집니다.
  • 단순한 요청을 수행하는 데도 불필요한 객체가 생성되는 등의 오버헤드가 발생합니다.
• 게임 개발에서의 활용
  • 키 입력마다 명령 객체를 생성해 캐릭터의 행동(공격, 점프, 이동 등)을 명령 객체로 저장하여 실행 취소 기능 구현
  • 이벤트 시스템에서 특정 행동을 큐에 저장하고 순차적으로 실행
  • UI 시스템으로 버튼 클릭 이벤트를 커맨드 객체로 저장하여 실행 취소 및 재실행 기능 구현
  • 작업(명령)을 큐에 저장하고 다른 스레드에서 실행하도록 설계 (멀티스레딩)
  • 플레이어의 행동을 명령 객체로 기록하면, 행동을 다시 재현하거나 되돌리는 기능

예시

1. 게임 캐릭터가 공격, 점프, 방어 등의 동작을 수행하는 예시

#include <iostream>
#include <vector>

// 커맨드 인터페이스 정의
class Command
{
public:
    virtual void execute() = 0;  // 명령 실행
    virtual void undo() = 0;     // 실행 취소
    virtual ~Command() = default;
};

// 리시버 정의 (게임 캐릭터)
// 실제 동작을 수행합니다.
class Character
{
public:
    void attack() { std::cout << "캐릭터가 공격합니다!" << std::endl; }
    void jump() { std::cout << "캐릭터가 점프합니다!" << std::endl; }
    void defend() { std::cout << "캐릭터가 방어합니다!" << std::endl; }
};

// 명령 클래스들(Concrete Command)
class AttackCommand : public Command
{
private:
    Character& character;

public:
    AttackCommand(Character& c) : character(c) {}
    void execute() override { character.attack(); }
    void undo() override { std::cout << "공격을 취소합니다." << std::endl; }
};

class JumpCommand : public Command
{
    Character& character;
public:
    JumpCommand(Character& c) : character(c) {}
    void execute() override { character.jump(); }
    void undo() override { std::cout << "점프를 취소합니다." << std::endl; }
};

class DefendCommand : public Command
{
    Character& character;
public:
    DefendCommand(Character& c) : character(c) {}
    void execute() override { character.defend(); }
    void undo() override { std::cout << "방어를 취소합니다." << std::endl; }
};

// 인보커(Invoker)
class InputHandler
{
    std::vector<Command*> history;  // 실행된 명령 저장 (Undo 기능)
public:
    void executeCommand(Command* command)
    {
        command->execute();
        history.push_back(command);
    }

    void undoLastCommand()
    {
        if (!history.empty())
        {
            Command* lastCommand = history.back();
            lastCommand->undo();
            history.pop_back();
        }
        else
        {
            std::cout << "실행 취소할 명령이 없습니다." << std::endl;
        }
    }
};

// 클라이언트(Client)
int main()
{
    Character myCharacter;  // 게임 캐릭터 생성

    AttackCommand attack(myCharacter);
    JumpCommand jump(myCharacter);
    DefendCommand defend(myCharacter);

    InputHandler inputHandler;

    // 명령 실행
    inputHandler.executeCommand(&attack);
    inputHandler.executeCommand(&jump);
    inputHandler.executeCommand(&defend);

    // 실행 취소 (Undo)
    inputHandler.undoLastCommand();
    inputHandler.undoLastCommand();
}