개요
일종의 설계 기법이며, 설계 방법이다.
목적
•
SW 재사용성, 호환성, 유지 보수성을 보장하기 위해 사용한다.
특징
•
디자인 패턴은 아이디어임, 특정한 구현이 아님.
•
프로젝트에 항상 적용을 해야 하는 것은 아니지만, 추후 재사용, 호환, 유지 보수시 발생하는 문제 해결을 예방하기 위해 패턴을 만들어 둔 것임.
원칙 - SOLID (객체 설계 원칙)
1.
SRP: 하나의 클래스는 하나의 역할만 해야 함.
2.
OCP: 확장(상속)에는 열려있고, 수정에는 닫혀 있어야 함.
3.
LSP: 자식이 부모의 자리에 항상 교체될 수 있어야 함.
4.
ISP: 인터페이스가 잘 분리되어서, 클래스가 꼭 필요한 인터페이스만 구현하도록 해야 함.
5.
DIP: 상위 모듈이 하위 모듈에 의존하면 안 됨. 둘 다 추상화에 의존해야 하며, 추상화는 세부 사항에 의존하면 안 됨.
분류 (중요)
1.
생성 패턴 (Creational): 객체의 생성 방식을 결정
a.
Class-creational patterns
b.
Object-creational patterns
c.
DBConnection을 관리하는 Instance를 하나만 만들 수 있도록 제한하여, 불필요한 연결을 막음.
2.
구조 패턴 (Structural) : 객체간의 관계를 조직
a.
2개의 인터페이스가 서로 호환이 되지 않을 때, 둘을 연결해주기 위해 새로운 클래스를 만들어서 연결시킬 수 있도록 함.
3.
행위 패턴 (Behavioral): 객체의 행위를 조직, 관리, 연합
a.
하위 클래스에서 구현해야 하는 함수 및 알고리즘들을 미리 선언하여, 상속 시 이를 필수로 구현하도록 함.
어댑터 패턴(Adapter Pattern)
클래스를 바로 사용할 수 없는 경우가 있음 (다른 곳에서 개발했다거나, 수정할 수 없을 때)
중간에서 변환 역할을 해주는 클래스가 필요 → 어댑터 패턴
•
사용 방법 : 상속
•
호환되지 않은 인터페이스를 사용하는 클라이언트 그대로 활용 가능
•
향후 인터페이스가 바뀌더라도, 변경 내역은 어댑터에 캡슐화 되므로 클라이언트 바뀔 필요 x
아이폰의 이어폰을 생각해보기로 하자.
가장 흔한 이어폰 잭을 아이폰에 사용하려면, 연결 단자 자체가 맞지 않는다.
따라서 우리는 어댑터를 따로 구매하여 연결해야 이런 이어폰들을 사용할 수 있다.
이처럼 어댑터는 필요로 하는 인터페이스로 바꿔주는 역할을 한다.
만약에 업체에서 제공한 클래스가 기존 시스템에 맞지 않는다면 기존 시스템을 수정할 것이 아니라, 어댑터를 활용해 유연하게 해결하는 것이 좋다.
코드로 어댑터 패턴 이해하기
오리와 칠면조 인터페이스 생성
만약 오리 객체가 부족해서 칠면조 객체를 대신 사용해야 한다면?
두 객체는 인터페이스가 다르므로, 바로 칠면조 객체를 사용하는 것은 불가능함
따라서 칠면조 어댑터를 생성해서 활용해야 한다
Plain Text
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•
Duck.java
public interface Duck {
public void quack();
public void fly();
}
Java
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Turkey.java
public interface Turkey {
public void gobble();
public void fly();
}
Java
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•
WildTurkey.java
public class WildTurkey implements Turkey {
@Override
public void gobble() {
System.out.println("Gobble gobble");
}
@Override
public void fly() {
System.out.println("I'm flying a short distance");
}
}
Java
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•
TurkeyAdapter.java
public class TurkeyAdapter implements Duck {
Turkey turkey;
public TurkeyAdapter(Turkey turkey) {
this.turkey = turkey;
}
@Override
public void quack() {
turkey.gobble();
}
@Override
public void fly() {
turkey.fly();
}
}
Java
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•
DuckTest.java
public class DuckTest {
public static void main(String[] args) {
MallardDuck duck = new MallardDuck();
WildTurkey turkey = new WildTurkey();
Duck turkeyAdapter = new TurkeyAdapter(turkey);
System.out.println("The turkey says...");
turkey.gobble();
turkey.fly();
System.out.println("The Duck says...");
testDuck(duck);
System.out.println("The TurkeyAdapter says...");
testDuck(turkeyAdapter);
}
public static void testDuck(Duck duck) {
duck.quack();
duck.fly();
}
}
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템플릿 메소드 패턴(Template Method Pattern)
로직을 단계별로 나눠야 하는 상황에서 적용한다.
단계별로 나눈 로직들이 앞으로 수정될 가능성이 있을 경우 더 효율적이다.
조건
•
클래스는 추상(abstract)으로 만든다.
•
단계를 진행하는 메소드는 수정이 불가능하도록 final 키워드를 추가한다.
•
각 단계들은 외부는 막고, 자식들만 활용할 수 있도록 protected로 선언한다.
예를 들어보자. 피자를 만들 때는 크게 반죽 → 토핑 → 굽기 로 3단계로 이루어져 있다.
이 단계는 항상 유지되며, 순서가 바뀔 일은 없다. 물론 실제로는 도우에 따라 반죽이 달라질 수 있겠지만, 일단 모든 피자의 반죽과 굽기는 동일하다고 가정하자. 그러면 피자 종류에 따라 토핑만 바꾸면 된다.
abstract class Pizza {
protected void 반죽() { System.out.println("반죽!"); }
abstract void 토핑() {}
protected void 굽기() { System.out.println("굽기!"); }
final void makePizza() { // 상속 받은 클래스에서 수정 불가
this.반죽();
this.토핑();
this.굽기();
}
}
Java
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class PotatoPizza extends Pizza {
@Override
void 토핑() {
System.out.println("고구마 넣기!");
}
}
class TomatoPizza extends Pizza {
@Override
void 토핑() {
System.out.println("토마토 넣기!");
}
}
Java
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abstract 키워드를 통해 자식 클래스에서는 선택적으로 메서드를 오버라이드 할 수 있게 된다.
abstract과 Interface의 차이는
•
abstract: 부모의 기능을 자식에서 확장시켜나가고 싶을 때
•
interface: 해당 클래스가 가진 함수의 기능을 활용하고 싶을 때
팩토리 메서드 패턴(Factroy Method Pattern)
객체를 만드는 부분을 Sub class에 맡기는 패턴
Robot (추상 클래스)
- SuperRobot
- PowerRobot
RobotFactory (추상 클래스)
- SuperRobotFactory
- ModifiedSuperRobotFactory
Java
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즉 Robot이라는 클래스를 RobotFactory에서 생성함
•
RobotFactory 클래스 생성
public abstract class RobotFactory {
abstract Robot createRobot(String name);
}
Java
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•
SuperRobotFactory 클래스 생성
public class SuperRobotFactory extends RobotFactory {
@Override
Robot createRobot(String name) {
switch (name) {
case "super" :
return new SuperRobot();
case "power" :
return new PowerRobot();
}
return null;
}
}
Java
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생성하는 클래스를 따로 만들었음.
클래스는 factory 클래스를 상속하고 있기 때문에, 반드시 createRobot을 선언해야 함.
name으로 건너오는 값에 따라서, 생성되는 Robot이 다르게 설계됨.
정리하면, 생성하는 객체를 별도로 둔다.
그리고, 그 객체에 넘어오는 값에 따라서, 다른 로봇을 만들어낸다.