📌 거의 매번 출제 되는 디자인 패턴을 완벽하게 숙지해보자!
참고 : https://velog.io/@poiuyy0420/%EB%94%94%EC%9E%90%EC%9D%B8-%ED%8C%A8%ED%84%B4-%EA%B0%9C%EB%85%90%EA%B3%BC-%EC%A2%85%EB%A5%98

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디자인 패턴

소프트웨어 공학의 소트프웨어 설꼐에서 공통으로 발생하는 문제에 대해 자주 쓰이는 설계 방법을 정리한 패턴
디자인 패턴을 참고해서 개발할 경우 개발의 효율성과 유지보수성, 운용성이 높아지고 프로그램의 최적화에 도움이 됨

디자인 패턴의 3가지 : 생성, 구조, 행위

생성패턴

객체의 인스턴스 생성에 관여하고 클래스 정의와 객체 생성 방식을 구조화, 캡슐화하는 패턴

• Abstract Factory(추상 팩토리)

  • 구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공
  • 동일한 주제의 다른 팩토리를 묶음

• Builder(빌더)

  • 복잡한 인스턴스를 조립해서 만드는 구조
  • 복합 객체를 생성할 때 객체를 생성하는 방법과 객체를 구현하는 방법을 분리함으로써 동일한 생성 절차에서 서로 다른 표현 결과를 만들 수 있음
  • 생성과 표기를 분리해서 복잡한 객체를 생성

• Factory Method(팩토리 메소드)

  • 상위 클래스에서 객체를 생성하는 인터페이스를 정의하고, 하위 클래스에서 인스턴스를 생성하도록 하는 방식
  • 상위 클래스에서 인스턴스를 만드는 방법만 결정하고 하위 클래스에서는 그 데이터의 생성을 책임지고 조작하는 함수들을 오버로딩하여 인터페이스와 실제 객체를 생성하는 클래스를 분리할 수 있는 패턴
  • 생성할 객체의 클래스를 국한하지 않고 객체를 생성
  • 객체 생성 처리를 서브 클래스로 분리해 처리하도록 캡슐화 하는 패턴

• Prototype(프로토타입)

  • 처음부터 일반적인 원형을 만들어 놓고 그것을 복사한 후 필요한 부분만 수정해서 사용하는 패턴
  • 생성할 객체의 원형을 제공하는 인스턴스에서 생성할 객체들의 타입이 결정되도록 설정하고 객체를 생성할 때 갖추어야할 기본 형태가 있을 때 사용되는 패턴
  • 기존 객체를 복제함으로써 객체를 생성

• Singleton(싱글톤)

  • 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하도록 하며, 생성된 객체를 어디서든지 참조할 수 있도록 함
  • 한 클래스에 한 객체만 존재하도록 제한

구조 패턴

• Adapter(어댑터)

  • 기존에 생성된 클래스를 재사용할 수 있도록 중간에서 맞춰주는 역할을 하는 인터페이스를 만드는 패턴
  • 상속을 이용하는 클래스 패턴과 위임을 이용하는 인스턴스 패턴의 두 가지 형태가 있음
  • 인터페이스가 호환 되지 않는 클래스들을 함께 이용할 수 있도록, 타 클래스의 인터페이스를 기존 인터페이스에 덧씌움

• Bridge(브릿지)

  • 기능의 클래스 계층과 구현의 클래스 계층을 연결하고, 구현부에서 추상 계층을 분리하여 추상화된 부분과 실제 구현 부분을 독립적으로 확장할 수 있는 디자인 패턴
  • 구현 뿐만 아니라, 추상화된 부분까지 변경해야하는 경우 활용
  • 추상화와 구현을 분리해 둘을 각각 따로 발전 시킬 수 있음

• Composite(컴포지트)

  • 객체들의 관계를 트리 구조롤 구성하여 부분-전체 계층을 표현하는 패턴
  • 사용자가 단일 객체와 복합 객체 모두 동일하게 다루도록 함
  • 0개, 1개 혹은 그 이상의 객체를 묶어 하나의 객체로 이용할 수 있음
  • 여러 개의 객체들로 구성된 복합 객체와 단일 객체를 클라이언트에서 구별 없이 다루게 해주는 패턴

• Decorator(데코레이터)

  • 기존에 구현되어 있는 클래스에 필요한 기능을 추가해 나가는 설계 패턴
  • 기능 확장이 필요할 때 객체 간의 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장 할 수 있게 해주기 때문에 상속의 대안으로 사용됨
  • 기존 객체의 메서드에 새로운 행동을 추가하거나 오버라이드 할 수 있음

• Facade(퍼싸드)

  • 복잡한 시스템에 대해 단순한 인터페이스를 제공함으로써 사용자의 시스템 간 또는 다른 시스템과의 결합도를 낮추어 시스템 구조에 대한 파악이 쉬움
  • 오류에 대해서 단위 별로 확인 할 수 있게 하고 사용자 측면에서 단순한 인터페이스를 제공해 접근성을 높일 수 있음(많은 분량의 코드에 접근할 수 있는 단순한 인터페이스를 제공)
  • 통합된 인터페이스 제공

• Flyweight(플라이웨이트)

  • 다수의 객체로 생성될 경우 모두가 갖는 본질적인 요소를 클래스화하여 공유함으로써 메모리를 절약하고 클래스의 경량화를 목적으로 하는 디자인 패턴
  • 여러 개의 가상 인스턴스를 제공해서 메모리 절감

• Proxy(프록시)

  • '실제 객체에 대한 대리 객체'로 실제 객체에 대한 접근 이전에 필요한 행동을 취할수 있게 만들고 이 점을 이용해 미리 할당하지 않아도 상관 없는 것들을 실제로 이용할 대 할당하게 하여 메모리 용량을 아낄 수 있음
  • 실제 객체가 드러나지 않게 하여 정보 은닉의 영할을 수행
  • 접근 조절, 비용 절감, 복잡도 감소를 위해 접근이 힘든 객체에 대한 대역을 제공함

행위 패턴

• Command(커맨드)

  • 하나의 추상 클래스에 메서드를 만들어 각 명령이 들어오면 그에 맞는 서브 클래스가 선택 되어 실행됨
  • 실행될 기능을 캡슐화함으로써 주어진 여러 기능을 실행 할 수 있는 재사용성이 높은 클래스를 설계하는 패턴
  • 요구사항을 객체로 캡슐화

• Observer(옵저버)

  • 어떤 클래스에 변화가 일어났을 때, 이를 감지하여 다른 클래스에 통보해주는 것
  • 한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체들에게 연락이 가고 자동으로 내용이 갱신되는 패턴
  • 일대다의 의존성을 가지고 상호작용하는 객체 사이에서는 가능한 느슨하게 결합하는 디자인 패턴

• Templete Method(템플릿 메소드)

  • 상위 클래스에서는 추상적으로 표현하고, 그 구체적인 내용은 하위 클래스에서 결정되는 디자인 패턴
  • 어떤 작업을 처리하는 일부분을 서브 클래스로 캡슐화해 전체 일을 수행하는 구조는 바꾸지 않으면서 특정 단계에서 수행하는 내역을 바꾸는 패턴(상위 작업의 구조를 바꾸지 않으면서 서브 클래스로 작업의 일부분을 수행)

• Mediator(중재자)

  • 객체지향 설계에서 객체의 수가 너무 많아져 통신이 복잡해지면 느슨한 결합(객체지향에서 중요한 특성)을 해칠 수 있기 때문에 중간에서 이를 통제하고 지시할 수 있는 역할을 하는 중재자 역할을 하는 패턴(중재자에게 요구하여 통신의 빈도를 줄임)
  • 상호작용의 유연한 변경을 지원

• Interpreter(통역사)

  • 언어의 다양한 해석, 구체적으로 구문을 나누고 그 분리된 구문의 해석을 맡는 클래스를 각각 작성해 여러 형태의 언어 구문을 해석할 수 있게 만드는 패턴
  • 문법 자체를 캡슐화해서 사용

• Iterator

  • 컬렉션 구현 방법으 노출 시키지 않으면서 그 집합체 안에 들어있는 모든 항목에 접근할 방법을 제공하는 패턴
  • 내부 구조를 노출하지 않고 복합 객체의 원소를 순차적으로 접근 가능하게 하는 행위 패턴

• State(상태)

  • 객체 상태를 캡슐화 해서 클래스화함으로써 그것을 참조하게 하는 방 식
  • 상태에 따라 다르게 처리할 수 있도록 행위 내용을 변경하고, 변경시 원시 코드의 수정을 최소화 할 수 있고 유지보수의 편의성도 가짐
  • 객체의 상태에 따라 행위 내용을 변경

• Visitor(방문자)

  • 각 클래스의 데이터 구조로부터 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스를 만들어 놓고 해당 클래스의 메서드가 각 클래스를 돌아다니며 특정 작업을 수행하도록 만드는 패턴
  • 객체의 구조는 변경하지 않으면서 기능만 따로 추가하거나 확장할 때 사용하는 패턴
  • 특정 구조를 이루는 복합 객체의 원소 특성에 따라 동작을 수행할 수 있도록 지원

• Strategy(전략)

  • 알고리즘 군을 정의하고(추상클래스) 같은 알고리즘을 각각 하나의 클래스로 캡슐화한 후, 필요할 때 서로 교환해서 사용 할 수 있게 하는 패턴
  • 행위 클래스로 캡슐화해 동적으로 행위를 자유롭게 바꿀 수 있게 해주는 패턴

• Memento

  • 클래스 설계 관점에서 객체의 정보를 저장할 필요가 있을 때 적용하는 디자인 패턴
  • Undo 기능을 개발할 때 사용
  • 객체를 이전 상태로 복구 시켜야 하는 경우 Undo(작업 취소) 요청 기능

• Chain of Responsibility

  • 정적으로 어떤 기능에 대한 처리의 연결이 하드코딩 되어 있을 때 기능 처리의 연결 변경이 불가능 한데, 이를 동적으로 연결한 경우에는 다르게 처리할 수 있도록 하는 디자인 패턴
  • 한 요청을 2개 이상의 객체에서 처리

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요약 정리

🚩 생성
1) Builder : 생성 단계를 캡슐화 해서 구축 공정을 동일하게 이용하도록 하는 패턴
2) Prototype : 기존 객체를 복제해서 새 객체를 생성할 수 있도록 하는 패턴
3) Factory Method : 상위 클래스에서 객체를 생성하는 인터페이스를 정의하고 하위 클래스에서 인스턴스를 생성하는 패턴
4) Abstract Factory : 생성군들을 하나에 모아놓고 팩토리 중에서 선택하게 하는 패턴
5) Singgleton : 유일한 하나의 인스턴스를 보장하도록 하는 패턴

🚩 구조
1) Bridge : 추상과 구현을 분리해서 결합도를 낮춘 패턴
2) Decorator : 소스를 변경하지 않고 기능을 확장하는 패턴
3) Facade : 하나의 인터페이스를 통해 느슨한 결합을 제공하는 패턴
4) Flyweight : 대량의 작은 객체들을 공유하는 패턴
5) Proxy : 대리인이 대신 그 일을 처리하는 패턴
6) Composite : 개별 객체와 복합 객체를 클라이언트에서 동일하게 사용하도록 하는 패턴
7) Adapter : 인터페이스로 인해 함께 사용하지 못하는 클래스를 함께 사용하도록 하는 패턴

🚩 행위
1) Interpreter : 언어 규칙 클래스를 이용하는 패턴
2) Templete Method : 알고리즘 골격의 구조를 정의한 패턴
3) Chain of Responsibility : 객체끼리 연결 고리를 만들어 내부적으로 전달하는 패턴
4) Command : 요청 자체를 캡슐화해 파라미터로 넘기는 패턴
5) Iterator : 내부 표현은 보여주지 않고 순회하는 패턴
6) Mediator : 객체 간 상호작용을 캡슐화한 패턴
7) Memento : 상태 값을 미리 저장해두었다가 복구하는 패턴
8) Observer : 상태가 변할 때 의존자들에게 알리고 자동으로 업데이트하는 패턴
9) State : 객체 내부 상태에 따라서 행위를 변경하는 패턴
10) Strategy : 다양한 알고리즘을 캡슐화해 알고리즘 대체가 가능하도록 하는 패턴
11) Visitor : 오퍼레이션을 별도의 클래스에 새롭게 정의한 패턴