State Pattern(feat. kotlin)

정의

 

State Pattern은 객체의 내부 상태에 따라 행동이 바뀌어야 할 때 사용하는 행동 디자인 패턴입니다. 객체가 마치 자신의 클래스를 바꾼 것처럼 보이게 만드는 게 핵심이다.

 

언제 사용하는지?

 

when이나 if-else로 상태를 분기하는 코드가 여러 메서드에 흩어져 있을 때가 가장 명확한 신호입니다. 예를 들어 결제 화면에서 PENDING, PROCESSING, SUCCESS, FAILED 상태마다 버튼 클릭, 화면 이탈, 재시도 동작이 다르다면 — 각 메서드마다 when (state) 분기가 반복됩니다. 상태가 하나 추가될 때마다 모든 메서드를 수정해야 하니 OCP(개방-폐쇄 원칙)를 위반하게 되고, 수정범위가 많아진다. "그냥 enum class XXXStatus로 충분하지 않나?" 싶을 수 있는데, 명확한 차이가 존재한다. enum + when 분기는 상태 값만 표현하지만, State 패턴은 상태 + 그 상태의 행동을 함께 캡슐화합니다. 각 상태마다 허용/금지되는 행동이 많고, 전이 규칙이 복잡할수록 State 패턴의 가치가 커집니다. 반대로 상태가 단순한 라벨 역할만 한다면 enum이 더 적절합니다.

 

트레이드오프

• 장점: 상태별 행동이 응집됨, 새 상태 추가가 OCP를 따름, 거대한 when 블록 제거
• 단점: 클래스가 늘어남, 상태 전이의 흐름을 따라가려면 여러 파일을 봐야 함 (특히 상태가 4~5개 이상일 때)

클래스 다이어그램 

 

• Context: 현재 상태를 들고 있는 객체. 외부에서 보는 인터페이스.
• State (인터페이스): 상태별로 달라지는 행동을 정의 및 캡슐화.
• ConcreteState: 각 상태의 구체적인 행동 구현. 필요하면 다음 상태로의 전이도 담당.

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// State 인터페이스
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sealed interface PaymentState {
    fun pay(context: PaymentContext)
    fun approve(context: PaymentContext)
    fun fail(context: PaymentContext, reason: String)
    fun retry(context: PaymentContext)
}

package org.example

// ============================================================
// ConcreteStates
// ============================================================

// 결제 대기
object IdleState : PaymentState {
    override fun pay(context: PaymentContext) {
        println("[${context.orderId}] 결제 요청 시작")
        context.transitionTo(ProcessingState)
    }
    override fun approve(context: PaymentContext) = reject("결제 시작 전입니다")
    override fun fail(context: PaymentContext, reason: String) = reject("결제 시작 전입니다")
    override fun retry(context: PaymentContext) = reject("재시도할 결제가 없습니다")
}

// 결제 처리 중 (PG사 응답 대기)
object ProcessingState : PaymentState {
    override fun pay(context: PaymentContext) = reject("이미 처리 중입니다 (중복 요청 차단)")

    override fun approve(context: PaymentContext) {
        println("[${context.orderId}] PG 승인 완료")
        context.transitionTo(SuccessState)
    }

    override fun fail(context: PaymentContext, reason: String) {
        println("[${context.orderId}] 결제 실패: $reason")
        context.transitionTo(FailedState)
    }

    override fun retry(context: PaymentContext) = reject("처리 중에는 재시도할 수 없습니다")
}

// 결제 실패
object FailedState : PaymentState {
    override fun pay(context: PaymentContext) = reject("실패 상태에서는 retry()로 재시도하세요")
    override fun approve(context: PaymentContext) = reject("실패한 결제는 승인할 수 없습니다")
    override fun fail(context: PaymentContext, reason: String) = reject("이미 실패 상태입니다")

    override fun retry(context: PaymentContext) {
        println("[${context.orderId}] 재시도 시작")
        context.transitionTo(ProcessingState)
    }
}

// 결제 성공 (종료 상태)
object SuccessState : PaymentState {
    override fun pay(context: PaymentContext)                   = reject("이미 완료된 결제입니다")
    override fun approve(context: PaymentContext)               = reject("이미 승인된 결제입니다")
    override fun fail(context: PaymentContext, reason: String)  = reject("이미 완료된 결제입니다")
    override fun retry(context: PaymentContext)                 = reject("완료된 결제는 재시도할 수 없습니다")
}

private fun reject(msg: String) {
    println("  ↳ 거부: $msg")
}

 

// ============================================================
// Context
// ============================================================
class PaymentContext(val orderId: String) {

    var state: PaymentState = IdleState
        private set

    fun transitionTo(next: PaymentState) {
        println("[$orderId] ${state::class.simpleName} → ${next::class.simpleName}")
        state = next
    }

    // 외부에서 호출하는 행동 — 모두 현재 state에 위임
    fun pay() = state.pay(this)
    fun approve() = state.approve(this)
    fun fail(reason: String) = state.fail(this, reason)
    fun retry() = state.retry(this)
}

fun main() {
    // 시나리오 1: 정상 흐름
    val payment1 = PaymentContext("ORDER-001")
    payment1.pay()       // Idle → Processing
    payment1.pay()       // 거부: 이미 처리 중 (중복 차단)
    payment1.approve()   // Processing → Success
    payment1.retry()     // 거부: 완료된 결제

    println()

    // 시나리오 2: 실패 후 재시도
    val payment2 = PaymentContext("ORDER-002")
    payment2.pay()                      // Idle → Processing
    payment2.fail("카드 한도 초과")      // Processing → Failed
    payment2.retry()                    // Failed → Processing
    payment2.approve()                  // Processing → Success
}

 

중복 결제 방지가 됨: ProcessingState.pay()가 reject로 처리하기 때문에, UI에서 사용자가 결제 버튼을 두 번 눌러도 두 번째 요청은 자연스럽게 차단됩니다. Context 쪽에 if (isProcessing) return 같은 플래그 체크를 흩어둘 필요가 없어요.

 

전이 규칙이 한 곳에 모임: "어떤 상태에서 어떤 액션이 허용되는가"가 각 State 객체의 메서드 구현으로 표현됩니다. 새 상태(예: CancelledState, RefundedState)를 추가할 때 기존 코드를 거의 건드리지 않습니다.

 

sealed interface + object 조합: 상태가 내부 데이터를 갖지 않으므로 object(싱글톤)로 충분합니다. 만약 실패 사유나 트랜잭션 ID 같은 상태별 데이터가 필요하다면 object 대신 data class로 바꾸고, sealed interface가 컴파일러의 when exhaustive 체크까지 받쳐줍니다.