[디자인 패턴] 책임 연쇄 패턴 (Chain-of-Responsibility Pattern)

책임 연쇄 패턴

• 요청을 처리할 수 있는 여러 개의 처리 객체를 연결하여 요청을 처리할 수 있는 객체가 요청을 처리할 때까지 차례로 전달하는 행동 디자인 패턴
• 해당 패턴은 다음과 같은 상황에서 유용하게 사용됨
  • 여러 객체가 요청을 처리해야 할 때: 요청을 처리할 수 있는 객체가 여러 개 있고, 각 객체가 자신이 처리할 수 없는 요청은 다음 객체로 전달하는 경우
  • 객체 간의 결합도를 낮춰야 할 때: 요청을 보내는 객체와 요청을 처리하는 객체 간의 결합도를 낮춰서 더 유연한 코드를 작성하고자 할 때
  • 동적으로 요청 처리 객체를 변경할 수 있어야 할 때: 실행 중에 요청 처리 객체를 동적으로 변경할 수 있도록 해야 할 때

 

https://medium.com/geekculture/understanding-the-chain-of-responsibility-pattern-d729ef84621c

 

주요 구성 요소

 

1. Handler

• 요청을 처리하는 인터페이스 혹은 추상 클래스
• 다음 Handler를 가리키는 참조를 가지고 있음

 

2. Concrete Handler

• Handler를 구현하는 구체적인 클래스
• 요청을 처리할 수 있으면 처리하고, 그렇지 않으면 다음 Handler에게 요청을 전달

 

3. Client

• 요청을 생성하고 체인의 첫 번째 Handler에게 요청을 전달하는 객체

 

책임 연쇄 패턴 동작 과정

• 클라이언트는 요청을 생성하고 체인의 첫 번째 처리자에게 전달
• 각 처리자는 요청을 처리할 수 있는지 검사
  • 처리할 수 있으면 요청을 처리하고, 체인은 종료
  • 처리할 수 없으면 요청을 다음 처리자에게 전달

 

• 체인의 끝까지 요청이 전달되며, 끝까지 요청을 처리할 수 있는 객체가 없다면 요청은 처리되지 않음

 

책임연쇄 패턴 구현 예시

 

1. Handler 추상 클래스

 

 

2. ConcreteHandler

 

3. 클라이언트 코드

 

 

책임 연쇄 패턴 장단점

 

장점

• 클라이언트 코드를 변경하지 않고 새로운 핸들러를 체인에 추가 가능 (SOLID의 OCP 원칙)
  • 각각의 체인은 자신이 해야 하는 일만 수행할 수 있음 (SOLID의 SRP 원칙)
  • 체인은 다양한 방법으로 구성 가능

 

단점

• 디버깅을 위해서는 핸들러를 타고타고 들어가야 하기 때문에 트러블 슈팅이 다소 어려울 수 있음

 

실무에서 쓰이는 책임 연쇄 패턴

 

1. 자바의 서블릿 필터

• 서블릿 필터(Servlet Filter)는 자바 웹 애플리케이션에서 클라이언트의 요청과 서버의 응답을 인터셉트하여 전처리 또는 후처리 작업을 수행하는 기능을 제공
• 서블릿 필터는 책임 연쇄 패턴을 적용한 대표적인 예로, 여러 필터가 체인 형태로 연결되어 순차적으로 요청을 처리

 

서블릿 필터 동작 원리

• 클라이언트의 요청이 필터 체인으로 전달됨: 클라이언트가 서블릿이나 JSP와 같은 웹 리소스에 요청을 보내면, 이 요청은 필터 체인(Filter Chain)으로 전달
• 필터 체인이 요청을 처리함: 필터 체인은 등록된 필터들을 순차적으로 호출하며 요청을 처리하며 각 필터는 요청을 전처리하거나 후처리 할 수 있음
• 서블릿 또는 JSP가 요청을 처리함: 필터 체인을 통해 모든 필터가 요청을 처리한 후, 최종적으로 서블릿이나 JSP가 요청을 처리
• 응답이 필터 체인으로 전달됨: 서블릿이나 JSP가 응답을 생성한 후, 이 응답은 다시 필터 체인을 통해 클라이언트로 전달하며 각 필터는 응답을 후처리 할 수 있음

 

2. 스프링 시큐리티 필터

• 스프링 시큐리티는 여러 필터들을 체인 형태로 구성하여 요청과 응답을 처리하며, 이는 책임 연쇄 패턴을 적용한 대표적인 사례
• 스프링 시큐리티는 여러 개의 보안 필터들을 FilterChainProxy라는 하나의 메인 필터로 묶어 관리하며 FilterChainProxy는 클라이언트의 요청이 들어올 때 등록된 보안 필터들을 순차적으로 실행

 

스프링 시큐리티 필터 주요 구성 요소

• FilterChainProxy: 스프링 시큐리티의 중심 필터로, 여러 보안 필터를 체인 형태로 관리하고 실행
• SecurityFilterChain: 여러 보안 필터의 집합으로, 특정 요청 패턴에 대해 적용될 필터들을 정의
• Security Filters: 각 보안 필터는 특정 보안 기능을 담당
  • ex) 인증, 권한 부여, 세션 관리 등을 수행

 

스프링 시큐리티 동작 과정

• 클라이언트의 요청이 FilterChainProxy로 전달
• FilterChainProxy는 요청에 맞는 SecurityFilterChain을 지정
• 지정된 SecurityFilterChain에 정의된 보안 필터들이 순차적으로 실행
• 각 필터는 요청을 처리하고, 필요에 따라 다음 필터로 요청을 전달
• 모든 필터가 요청을 처리한 후, 최종적으로 서블릿 또는 다른 웹 리소스가 요청을 처리

 

참고

코딩으로 학습하는 GoF의 디자인 패턴 - 백기선 강사님