[Design Pattern] 추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern)

시나브로·2021년 6월 25일

디자인 패턴

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추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern)

생성(Creational) 패턴
구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴

상세화된 서브클래스를 정의하지 않고도 서로 관련성이 있거나 독립적인 여러 객체의 군을 생성하기 위한 인터페이스를 제공한다

구조

AbstractFactory
- 실제 팩토리 클래스의 공통 인터페이스
ConcreteFactory
- 구체적인 팩토리 클래스로 AbstractFactory 클래스의 추상 메서드를 오버라이드함으로써 구체적인 제품을 생성한다.
AbstractProduct
- 제품의 공통 인터페이스
ConcreteProduct
- 구체적인 팩토리 클래스에서 생성되는 구체적인 제품

구현

1. 팩토리 메소드 패턴 적용

부품 조달을 위한 Factory가 필요한데 현재 S사와 K사가 있다고 하자.

MotorFactory.class

public class MotorFactory{

    public static Motor createMotor(String vendorID) {
        Motor motor = null;

        switch (vendorID) {
            case "S":
                motor = new S_Motor();
                break;
            case "K":
                motor = new K_Motor();
                break;
        }
        return motor;
    }
}

벤더에 따라 Motor를 생성하여 리턴한다

DoorFactory.class

public class DoorFactory {

    public static Door createDoor(String vendorID) {
        Door door = null;

        switch (vendorID) {
            case "S":
                door = new S_Door();
                break;
            case "K":
                door = new K_Door();
                break;
        }
        return door;
    }
}

벤더에 따라 Door를 생성하여 리턴한다

Main.class

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Door S_Door = DoorFactory.createDoor("S");
        Motor S_Motor = MotorFactory.createMotor("S");

        S_Door.open();
        S_Motor.move();
    }
}

S_Door Open
S_Motor Move

다음와 같이 사용한다

문제점

다른 제조업체의 부품으로 변경해야하는 경우
- S사가 아닌 K사로 변경되었을 경우
  - Factory를 호출하는 곳에 가서 Door와 Motor의 인자값을 모두 K사로 변경해야한다
  - 만약 부품의 종류가 20개였으면 20군데의 인자값을 모두 변경해줘야한다
  - 부품의 수가 많아지면 특정 업체별 부품을 생성하는 코드의 길이가 길어지고 복잡해진다.

새로운 제조업체의 부품이 추가된 경우
- DoorFactory 클래스뿐만 아니라 나머지 부품과 연관된 Factory 클래스에서도 마찬가지로 삼성의 부품을 생성하도록 변경해야 한다.
- 또한, 위와 마찬가지로 특정 업체별 부품을 생성하는 코드에서 삼성의 부품을 생성하도록 모두 변경해야 한다.

결과적으로 기존의 팩토리 메서드 패턴을 이용한 객체 생성은 관련 있는 여러 개의 객체를 일관성 있는 방식으로 생성하는 경우에 많은 코드 변경이 발생 하게 된다.

2. 추상 팩토리 패턴 적용

Factory.class

public abstract class Factory {

    abstract Motor createMotor();
    abstract Door createDoor();
}

Motor와 Door를 생산하는 Factory 추상 클래스를 생성한다

S_Factory.class

public class S_Factory extends Factory{

    @Override
    Motor createMotor() { return new S_Motor(); }

    @Override
    Door createDoor() { return new S_Door(); }
}

K_Factory.class

public class K_Factory extends Factory {

    @Override
    Motor createMotor() { return new K_Motor(); }

    @Override
    Door createDoor() { return new K_Door(); }
}

부품별 Factory가 아닌 제조업체별 Factory로 구현한다

Main.class

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Factory factory = new S_Factory();
        Motor motor = factory.createMotor();
        Door door = factory.createDoor();

        door.open();
        motor.move();
    }
}

S_Door Open
S_Motor Move

제조 업체별로 Factory 클래스를 정의했으므로 제조 업체별 부품 객체를 간단히 생성할 수 있다.
새로운 제조 업체의 부품을 지원하는 경우에도 해당 제조 업체의 부품을 생성하는 Factory 클래스만 새롭게 만들면 된다

장단점

장점
- 구체 팩토리의 클래스는 응용프로그램에서 한 번만 나타나기 때문에 응용프로그램이 사용할 구체 팩토리를 변경하기는 쉽다. 또한, 구체 팩토리를 변경함으로써 응용프로그램은 서로 다른 제품을 사용할 수 있게 변경된다.
- 추상 팩토리 패턴을 쓰면 응용 프로그램이 생성할 객체의 클래스를 제어할 수 있다.
- 즉, 관련성 있는 여러 종류의 객체를 일관된 방식으로 생성하는 경우에 유용하다.