옵저버 패턴 (Observer Pattern)

옵저버 패턴(Observer Pattern)은 한 객체의 상태 변화가 있을 때 그 객체에 의존하는 다른 객체들에게 자동으로 알림이 전달되도록, 일대다(one-to-many) 의존 관계를 정의하는 행위 디자인 패턴이다. 옵저버 패턴을 적용하면 상태를 가진 주체는 누가 자신을 구독하는지 구체적으로 알 필요가 없고, 구독자는 필요할 때 등록과 해지를 자유롭게 할 수 있다. 유튜브 채널 구독과 알림에 자주 비유되며, 이벤트 기반 프로그래밍의 뼈대가 되는 패턴이다.

패턴의 의도

어떤 객체의 상태가 바뀔 때 여러 객체가 그 변화에 반응해야 하는 요구는 흔하다. 주가가 바뀌면 차트, 알림, 로그가 갱신되어야 하고, 주문이 완료되면 재고 차감, 포인트 적립, 메일 발송이 일어나야 한다. 이를 순진하게 구현하면 주체 객체가 반응해야 할 모든 객체를 직접 참조하고 호출하게 되는데, 그러면 주체가 수신자들의 구체 타입에 강하게 결합되어 수신자를 추가할 때마다 주체를 수정해야 한다.

옵저버 패턴의 의도는 이 결합을 뒤집는 것이다. 주체는 "옵저버 인터페이스를 구현한 무언가의 목록"만 유지하고, 상태가 변하면 목록을 순회하며 약속된 메서드를 호출할 뿐이다. 누가 구독하는지, 알림을 받아 무엇을 하는지는 전적으로 옵저버의 사정이다. 이렇게 발행자와 구독자가 인터페이스로만 연결되면 양쪽을 독립적으로 확장하고 재사용할 수 있다.

구조와 참여 객체

• 주체(Subject): 옵저버 등록(subscribe), 해지(unsubscribe), 통지(notify) 메서드를 제공하고 옵저버 목록을 관리한다. 발행자(Publisher)라고도 부른다.
• 옵저버(Observer): 통지를 받는 갱신 메서드(update)를 선언한 인터페이스다. 구독자(Subscriber)라고도 부른다.
• 구체 주체(Concrete Subject): 실제 상태를 보유하고, 상태가 변할 때 notify를 호출한다.
• 구체 옵저버(Concrete Observer): 통지를 받아 자신의 상태를 갱신하거나 후속 동작을 수행한다.

통지 방식에는 두 가지가 있다. 푸시(push) 방식은 통지 시 변경된 데이터를 함께 전달하고, 풀(pull) 방식은 변경 사실만 알린 뒤 옵저버가 필요한 데이터를 주체에게 되물어 가져간다. 푸시는 간단하지만 모든 옵저버에게 같은 데이터를 강제하고, 풀은 유연하지만 호출이 한 번 더 오간다.

Java 코드 예시

// 옵저버 인터페이스
public interface OrderObserver {
    void onOrderCompleted(String orderId);
}

// 주체: 옵저버 목록을 관리하고 통지한다
public class OrderService {
    private final List<OrderObserver> observers = new ArrayList<>();

    public void subscribe(OrderObserver observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void unsubscribe(OrderObserver observer) {
        observers.remove(observer);
    }

    public void completeOrder(String orderId) {
        // 핵심 비즈니스 로직 수행 후
        for (OrderObserver observer : observers) {
            observer.onOrderCompleted(orderId);  // 푸시 방식 통지
        }
    }
}

// 구체 옵저버들
public class MailSender implements OrderObserver {
    public void onOrderCompleted(String orderId) {
        System.out.println(orderId + " 주문 완료 메일 발송");
    }
}

public class PointAccumulator implements OrderObserver {
    public void onOrderCompleted(String orderId) {
        System.out.println(orderId + " 포인트 적립");
    }
}

// 사용
OrderService service = new OrderService();
service.subscribe(new MailSender());
service.subscribe(new PointAccumulator());
service.completeOrder("ORD-1024");

재고 차감 기능이 추가되어도 OrderService는 수정되지 않고 새 옵저버를 구독시키기만 하면 된다. 참고로 JDK의 java.util.Observable은 클래스 상속을 강제하는 설계 문제로 Java 9에서 사용 중단(deprecated) 처리되었고, 현대 Java에서는 직접 정의한 리스너 인터페이스나 Spring의 ApplicationEventPublisher, 리액티브 스트림의 Flow API를 쓰는 것이 일반적이다.