Template Method

의도

• 객체의 연산에 알고리즘의 뼈대만 정의하고 각 단계에서 수행하는 구체적 처리는 서브클래스에서 하도록 함
• 알고리즘 구조 자체는 그대로 둔 채 각 단계 처리를 서브클래스에서 재정의 할 수 있게 함

동기

• 서브클래스가 오버라이드 할 수 있는 추상 연산을 사용하여 알고리즘을 정의
• 추상 연산을 통해서 알고리즘의 일부 단계를 정의함으로써 각 단계의 순서는 고정하되 서브클래스를 사용하여 필요에 따라 단계의 처리를 다양화

⇒ 1. 알고리즘을 여러 단계로 나눔

1. 나눠진 알고리즘의 단계를 메소드로 선언
2. 알고리즘을 수행할 템플릿 메소드를 만듦
3. 하위 클래스에서 나눠진 메소드들을 구현

구조

참여자

• Abstract Class : 서브클래스들이 재정의를 통해 구현해야 하는 알고리즘 처리 단계 내의 기본 연산을 정의 알고리즘의 뼈대를 정의하는 템플릿 메서드 구현함
  
• Concrete Class : 서브클래스마다 달라진 알고리즘 처리 단계를 수행하기 위한 기본 연산 구현

예제

package templateMethod;

public abstract class Ramen {

	public final void makeRamen() {
		boilWater();
		putNoodles();
		putPeppers();
		putExtra();
		waitForMinutes();
	}
	
	protected void boilWater() {
		System.out.println("물을 끓인다.");
	}
	
	protected void putNoodles() {
		System.out.println("면을 넣는다.");
	}
	
	protected abstract void putPeppers();
	
	protected void putExtra() {}
	
	protected abstract void waitForMinutes();
	
}

package templateMethod;

public class OrgRamen extends Ramen {

	@Override
	protected void putPeppers() {
		System.out.println("일반 고추가루를 넣는다");
	}

	@Override
	protected void waitForMinutes() {
		System.out.println("3분간 기다린다.");
	}
	
}

package templateMethod;

public class spicyRamen extends Ramen {

	@Override
	protected void putPeppers() {
		System.out.println("청양고추가루를 넣는다.");
	}

	@Override
	protected void waitForMinutes() {
		System.out.println("4분간 기다린다.");
	}

}

package templateMethod;

public class RamenWithEggs extends Ramen{

	@Override
	protected void putPeppers() {
		System.out.println("일반 고춧가루를 넣는다.");
	}

	@Override
	protected void waitForMinutes() {
		System.out.println("5분간 기다린다.");
	}
	
	@Override
	protected void putExtra() {
		System.out.println("계란을 넣는다.");
	}

}

package templateMethod;

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		Ramen orgRamen = new OrgRamen();
		Ramen spicyRamen = new spicyRamen();
		Ramen eggRamen = new RamenWithEggs();
		
		
		orgRamen.makeRamen();
		System.out.println("===============");
		spicyRamen.makeRamen();
		System.out.println("===============");
		eggRamen.makeRamen();
	}

}

물을 끓인다.
면을 넣는다.
일반 고추가루를 넣는다
3분간 기다린다.
===============
물을 끓인다.
면을 넣는다.
청양고추가루를 넣는다.
4분간 기다린다.
===============
물을 끓인다.
면을 넣는다.
일반 고춧가루를 넣는다.
계란을 넣는다.
5분간 기다린다.

활용성

• 어떤 알고리즘을 이루는 부분 중 변하지 않는 부분을 정의하고 다양해질 수 있는 부분은 서브클래스에서 정의할 수 있도록 남겨두고자 할 때
• 서브클래스 사이의 공통적인 행동을 추출해 하나의 공통 클래스에 몰아둠으로써 코드 중복을 피하고 싶을 때

⇒ 기존 코드에서 나타나는 차이점을 뽑아 이를 별도의 새로운 연산들로 구분 후 달라진 코드 부분을 이 새로운 연산을 호출하는 템플릿 메서드로 대체

• 서브클래스의 확장을 제어할 수 있음

⇒ 템플릿 메서드가 어떤 특정한 시점에 훅(hook) 연산을 호출하도록 정의함으로써 특정 시점에서만 확장되도록 함

협력 방법

• ConcreteClass는 AbstractClass를 통하여 알고리즘의 변하지 않는 처리 단계 구현

결과

• 템플릿 메서드는 코드 재사용을 위한 기본 기술
• 클래스 라이브러리 구현 시 중요한 기술

⇒ 라이브러리에 정의할 클래스들의 공통 부분을 분리하는 수단

• 부모 클래스는 서브클래스에 정의된 연산을 호출할 수 있지만 반대 방향의 호출은 안됨
• 템플릿 메서드에서 호출 가능한 연산

⇒ 구체 연산(concrete operation) : ConcreteClass나 사용자 클래스에 정의된 연산

AbstractClass 구체 연산: 서브클래스에서 일반적으로 유용한 연산

기본 연산 : 추상화된 연산

팩토리 메서드

훅 연산 : 필요하다면 서브클래스에서 확장할 수 있는 기본 행동을 제공하는 연산으로 기본적으로 아무 내용도 정의하지 않음

• 어떤 연산이 훅 연산(오버라이드 가능)인지 추상 연산(오버라이드 필수)인지 지정하는 것이 매우 중요

구현

• 호출하는 기본 연산들을 protected 멤버로 구현하여 템플릿 메서드만 호출할 수 있게 함
• 템플릿 메서드 자체는 재정의되면 안됨
• 기본 연산의 수를 최소화 해야함
• 이름을 짓는 규칙을 만듦

추가

• 팩토리 메서드와 차이 : 해결하려는 목적에 차이점이 있음 팩토리 메서드(생성 패턴) 객체의 생성과 관련 템플릿 메서드(행동 패턴) 어떤 태스크, 알고리즘을 어떤 객체에 할당하는 것이 좋을지 정의