흔히 팩토리하면 우리는 무언가 기계로 물건들을 계속해서 제조하는 그런 공장을 떠올릴 것이다.

그렇다면 팩토리 메서드 패턴은 우리가 알고있는 공장과 어떤 연관 관계가 있는 것일까?

이제부터 팩토리 메서드 패턴에 대해서 알아보자.

팩토리 메서드 패턴이란?

· 객체를 생성하기 위해 인터페이스를 정의하지만, 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할지에 대한 결정은 서브클래스가 내리도록 하는 패턴.

※ 가상 생성자(Virtual Constructor) 패턴이라고도 불림.

· 서브클래스 중 어느 것을 생성해야 하는지에 대한 정보를 캡슐화하고, 클라이언트 코드와 서브클래스의 코드를 뗴어냄.

· 서브클래스에서 어떤 클래스를 생성할지 오버라이드 한 메서드가 바로 팩토리 메서드.

· 객체를 제조하는 방법을 알기 때문에 팩토리 메서드라고 불림.

언제 팩토리 메서드 패턴을 사용해야 할까?

· 어떤 클래스가 자신이 생성해야 하는 객체의 클래스를 예측할 수 없을 때.

· 생성할 객체를 기술하는 책임을 자신의 서브클래스가 지정했으면 할 때.

· 객체 생서으이 책임을 몇 개의 보조 서브클래스 가운데 하나에게 위임하고, 어떤 서브클래스가 위임자인지에 대한 정보를 국소화 시키고 싶을 때.

구조

· Product : 팩토리 메서드가 생성하는 객체의 인터페이스를 정의함.

· ConcreteProduct : Product 클래스에 정의된 인터페이스를 실제로 구현함.

· Creator : Product 타입의 객체를 반환한느 팩토리 메서드를 선언함. Creator 클래스는 팩토리 메서드를 기본적으로 구현하는데, 이 구현에서는 ConcreteProduct 객체를 반환함. 또한 Product 객체의 생성을 위해 팩토리 메서드를 호출함.

· ConcreteCreator : 팩토리 메서드를 재정의하여 ConcreteProduct의 인스턴스를 반환함.

팩토리 메서드 패턴의 장점

· 팩토리 메서드 패턴은 응용프로그램에 국한된 클래스가 코드에 종속되지 않도록 해줌.

· 서브클래스에 대한 훅(hook) 메서드를 제공.

· 병렬적인 클래스 계통을 연결하는 역할을 담당.

[프로그래밍/디자인 패턴] - 추상 팩토리(Abstract Factory) 패턴

[참고] GoF의 디자인 패턴

우리는 무언가 추가하여 꾸밀 때 데코레이션한다는 표현을 많이 쓴다. 그렇다면 데코레이터 패턴도 무언가를 추가해서 꾸미는 패턴일까?

데코레이터 패턴이 무엇인지 한번 알아보자.

데코레이터 패턴이란?

· 객체에 동적으로 새로운 책임을 추가할 수 있게 하는 패턴. (서브클래스를 생성하는 것[상속]보다 융통성 있는 방법을 제공)

※ 장식자 패턴, 랩퍼(Wrapper) 패턴이라고도 부름.

· 무엇인가를 감싸는 객체를 데코레이터(Decorator)라고 부름. 데코레이터는 자신이 둘러싼 요소, 구성요소가 갖는 인터페이스를 자신도 동일하게 제공하므로, 데코레이터의 존재는 이를 사용하는 사용자에게 감춰짐.

즉, 데코레이터는 자신이 둘러싼 구성요소로 전달되는 요청을 중간에 가로채서 해당 구성요소에 전달해줌.

그렇기 때문에 이 전달 과정의 앞뒤에 다른 작업을 추가로 할 수 있음.

데코레이터 패턴이 무엇인지 알아보았지만 아직 와닿지는 않을 것이며, 언제 사용해야 할지 잘 모를 것이다. 그렇다면 이런 데코레이터 패턴은 언제 사용해야 좋을지 알아보자.

언제 데코레이터 패턴은 사용해야 할까?

· 동적으로 또한 투명하게, 다시 말해 다른 객체에 영향을 주지 않고 개개의 객체에 새로운 책임을 추가하기 위해 사용.

· 제거될 수 있는 책임에 대해 사용.

· 실제 상속으로 서브클래스를 계속 만드는 방법이 실질적이지 못할 때 사용. (너무 많은 수의 독립된 확장이 가능할 때 모든 조합을 지원하기 위해 이를 상속으로 해결하면 클래스 수가 폭발적으로 많아지게 됨)

구조

· Component : 동적으로 추가할 서비스를 가질 가능성이 있는 객체들에 대한 인터페이스.

· ConcreteComponent : 추가적인 서비스가 실제로 정의되어야 할 필요가 있는 객체.

· Decorator : Component 객체에 대한 참조자를 관리하면서 Component에 정의된 인터페이스를 만족하도록 인터페이스를 정의.

· ConcreteDecorator : Component에 새롭게 추가할 서비스를 실제로 구현하는 클래스.

데코레이터 패턴의 장점

· 단순한 상속보다 설계의 융통성을 더 많이 증대시킬 수 있음. (상속은 정적으로 새로운 클래스를 추가해야만 추가적인 행동을 정의할 수 있는 방법)

· 클래스 계통의 상부측 클래스에 많은 기능이 누적되는 상황을 피할 수 있음. *필요한 비용만 그때 지불해라!

데코레이터 패턴의 예

· 스트림(Stream)

[참고] GoF의 디자인 패턴

옵저버 패턴이란 무엇일까? 옵저버하면 스타크래프트에서 나오는 프로토스 정찰 비행선이 생각난다.

그 비행선처럼 무언가 감지하여 우리가 알 수 있게 해주는 그런 패턴일까??? 옵저버 패턴이 무엇인지 알아보자.

옵저버 패턴이란?

· 객체 사이에 일 대 다의 의존 관계를 정의해 두어, 어떤 객체의 상태가 변할 때 그 객체에 의존성을 가진 다른 객체들이 그 변화를 통지받고 자동으로 갱신될 수 있게 만드는 패턴.

※ 감시자 패턴, 종속자(Dependent) 패턴, 게시-구독(Publish-Subscribe) 패턴이라고도 불림.

· 옵저버 패턴에서 가장 중요한 객체는 주체(Subject)와 감시자(Observer)

- 주체는 독립된 여러 개의 감시가 있을 수 있음.

- 모든 감시자는 주체의 상태 변화가 있을 때마다 이 변화를 통보 받음.

- 각 감시자는 주체의 상태와 자신의 상태를 동기화시키기 위해 주체의 상태를 알아봄.

※ 위와 같은 상호작용을 게시-구독 관계라고 함. 주체는 상태 변경에 대한 통보를 하는 것이므로 누가 감시자인지 모른 채 통보를 발송, 불특정 다수의 감시자가 이 통보를 수신하기 위해서 구독을 신청하는 것.

이제는 옵저버 패턴이 무엇인지 어느정도 의미를 알았지만 과연 이 패턴을 언제 사용해야 할지 막막할것이다. 언제 옵저버 패턴을 사용해야 할지 간략하게 알아보자.

언제 옵저버 패턴을 사용해야 할까?

· 어떤 추상 개념이 두 가지 양상을 갖고 하나가 다른 하나에 종속적일 때.

· 한 객체에 가해진 변경으로 다른 객체를 변경해야 하고, 프로그래머들은 얼마나 많은 객체들이 변경되어야 하는지 몰라도 될 때.

· 어떤 객체가 다른 객체에 자신의 변화를 통보할 수 있는데, 그 변화에 관심있어 하는 객체들이 누구인지에 대한 가정 없이도 그러한 통보가 될 때.

구조

· Subject : 감시자들을 알고 있는 주체. 임의 개수의 감시자 객체는 주체를 감시할 수 있음. 주체는 감시자 객체를 붙이거나 떼는 데 필요한 인터페이스를 제공함.

· Observer : 주체에 생긴 변화에 관심 있는 객체를 갱신하는데 필요한 인터페이스를 정의함. 이로써 주체의 변경에 따라 변화되어야 하는 객체드르이 일관성을 유지할 수 있음.

· ConcreteSubject : ConcreteObserver 객체에게 알려주어야 하는 상태를 저장함. 또한 이 상태가 변경될 때 감시자에게 변경을 통보함.

· ConcreteObserver : ConcreteSubject 객체에 대한 참조자를 관리함. 주체의 상태와 일관성을 유지해야 하는 상태를 저장함. 주체의 상태와 감시자의 상태를 일관되게 유지하는 데 갱신 인터페이스를 구현.

옵저버 패턴의 장점

· Subject와 Observer 클래스 간에는 추상적이며 최소한의 결합도만이 존재함.

· 브로드캐스트(broadcast) 방식의 교류를 가능하게 함.

· 예측하지 못한 정보를 갱신함.

옵저버 패턴의 예

· MCV 모델 (모델 == Subject / 뷰 == Observer)

[참고] GoF의 디자인 패턴

객체지향 소프트웨어를 설계하는 것은 쉬운 일이 아니다. 게다가, 재사용할 수 있는 객체지향 소프트웨어를 만드는 것은 더욱 힘든 일이다.

이처럼 힘든 일인 올바른 객체지향 소프트웨어를 만드는 것을 보다 쉽게 할 수 있게끔 도와주는 것이 있는데, 이것이 바로 디자인 패턴이다. 지금부터 디자인 패턴이 무엇인지 알아보자.

"각 디자인 패턴은 기존 환경 내에서 반복적으로 일어나는 문제들을 설명한 후, 그 문제들에 대한 해법의 핵심을 설명해 줍니다. 똑같은 방법으로 두 번 하지 않고 이 해법을 100만 번 이상 재사용할 수 있도록 말이죠."

- 건축가이자 패턴의 아버지, 크리스토퍼 알렉산더 -

디자인 패턴이란?

· 특정한 전후 관계에서 일반적 설계 문제를 해결하기 위해 상호교류하는 수정 가능한 객체와 클래스들에 대한 설명.

· 설계에서 얻은 세세한 경험들을 다른 사람이 응용하기 좋도록 자세히 기록한 것.

패턴에 들어가는 네 가지 요소

· 패턴 이름(Pattern name)

패턴 이름은 한두 단어로 설계 문제와 해법을 서술함. 패턴의 의도를 표현하고 설계에 대한 생각을 쉽게 함.

· 문제(Problem)

문제는 언제 패턴을 사용하는 가를 서술하며 해결할 문제와 그 배경을 설명함.

· 해법(Solution)

해법은 설계를 구성하는 요소들과 그 요소들 간의 관계, 책임 그리고 협력 관계를 서술함.

구체적인 부분을 제시하지 않고 문제에 대한 추상적인 설명을 제공하고 문제를 해결하기 위해서 클래스나 객체들의 나열 방법을 제공함.

· 결과(Consequence)

결과는 디자인 패턴을 적용해서 얻는 결과와 장단점을 서술함. 소프트웨어에서의 결과란 가끔 시간이나 공간 사이의 균형일 수도 있음. 즉, 시간을 중요한 요소로 볼 것인지 저장 공간의 효율을 중요한 요소로 볼 것인지에 따라 다른 설계 방법을 선택해야 함.

패턴 분류 기준

· 목적(purpose)

· 범위(scope)

목적

패턴이 무엇을 하는지 정의 하는 것.

크게 생성, 구조, 행동 중의 하나의 목적을 가짐.

· 생성

객체의 생성 과정에 관여하는 패턴.

· 구조

클래스나 객체의 합성에 관한 패턴.

· 행동

클래스나 객체들이 상호작용하는 방법과 책임을 분산하는 방법을 정의하는 패턴.

범위

패턴을 주로 클래스에 적용하는지 아니면 객체에 적용하는지를 구분하는 것.

크게 클래스 패턴과 객체 패턴으로 구분.

· 클래스 패턴

클래스와 서브클래스 간의 관련성을 다루는 패턴.

관련성은 주로 상속이며 컴파일 타임에 정적으로 결정

· 객체 패턴

객체 관련성을 다루는 패턴.

런타임에 변경할 수 있으며 더 동적인 성격을 가짐.

[참고] GoF의 디자인 패턴