[디자인패턴] 디자인 패턴이란?

디자인 패턴(Design Pattern)은 소프트웨어 개발에서 반복적으로 발생하는 문제들을 해결하기 위한 일반적인 해결책을 말합니다. 이러한 패턴은 다양한 상황에서 재사용할 수 있으며, 소프트웨어 설계 시 발생할 수 있는 복잡한 문제들을 해결하는 데 도움을 줍니다. 디자인 패턴은 주로 객체 지향 프로그래밍에서 사용되며, 코드의 재사용성, 유연성 및 유지 보수성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

디자인 패턴은 세가지 카테고리 분류하고, 각 카테고리 하위에 세부 태턴으로 나눌 수 있습니다.

생성 패턴 (Creational Patterns)

생성 패턴은 객체 생성과 관련된 패턴으로, 객체 생성 로직을 캡슐화하여 클라이언트 코드와의 결합도를 낮추고 유연성을 제공합니다.

싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

• 목적: 클래스의 인스턴스가 하나만 생성되도록 보장합니다.
• 예시: 데이터베이스 연결, 설정 파일 로드 등

메서드 패턴 (Factory Method Pattern)

• 목적: 객체 생성 코드를 서브클래스에 위임하여 객체 생성 방식을 정의합니다.
• 예시: GUI 프레임워크에서 다양한 버튼을 생성할 때

추상 팩토리 패턴 (Abstract Factory Pattern)

• 목적: 관련 객체들을 생성하는 인터페이스를 제공합니다.
• 예시: 여러 테마(윈도우, 맥)에서 UI 구성 요소를 생성할 때

빌더 패턴 (Builder Pattern)

• 목적: 복잡한 객체를 단계별로 생성할 수 있도록 합니다.
• 예시: 복잡한 객체(예: 자동차, 컴퓨터)의 조립 과정

프로토타입 패턴 (Prototype Pattern)

• 목적: 기존 객체를 복제하여 새로운 객체를 생성합니다.
• 예시: 객체 복제를 통한 성능 최적화가 필요한 경우

구조 패턴 (Structural Patterns)

구조 패턴은 클래스나 객체를 조합하여 더 큰 구조를 만드는 패턴으로, 클래스 간의 관계를 단순화하고 효율적으로 만듭니다.

어댑터 패턴 (Adapter Pattern)

• 목적: 호환성이 없는 인터페이스를 가진 클래스들이 함께 동작하도록 합니다.
• 예시: 레거시 코드와 새로운 코드 통합

브리지 패턴 (Bridge Pattern)

• 목적: 구현부에서 추상층을 분리하여 두 부분이 독립적으로 변형될 수 있게 합니다.
• 예시: 그래픽 API와 그래픽 객체 구현 분리

컴포지트 패턴 (Composite Pattern)

• 목적: 객체를 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층을 표현합니다.
• 예시: 파일 시스템의 디렉토리와 파일

데코레이터 패턴 (Decorator Pattern)

• 목적: 객체에 동적으로 새로운 기능을 추가합니다.
• 예시: 그래픽 객체에 스크롤바, 테두리 등을 추가할 때

퍼사드 패턴 (Facade Pattern)

• 목적: 복잡한 서브시스템에 대한 간단한 인터페이스를 제공합니다.
• 예시: 라이브러리나 프레임워크의 단순화된 API 제공

플라이웨이트 패턴 (Flyweight Pattern)

• 목적: 다수의 작은 객체를 효율적으로 공유하여 메모리 사용을 줄입니다.
• 예시: 텍스트 편집기에서 문자 객체

프록시 패턴 (Proxy Pattern)

• 목적: 실제 객체에 대한 대리자 객체를 제공하여 접근을 제어합니다.
• 예시: 원격 프록시, 가상 프록시, 보호 프록시

행위 패턴 (Behavioral Patterns)

행위 패턴은 객체나 클래스 사이의 상호작용과 책임 분배와 관련된 패턴으로, 시스템의 복잡한 흐름을 관리합니다.

옵저버 패턴 (Observer Pattern)

• 목적: 객체의 상태 변화에 따라 다른 객체들이 통지받고 자동으로 갱신되도록 합니다.
• 예시: 이벤트 핸들링 시스템

스테이트 패턴 (State Pattern)

• 목적: 객체의 상태에 따라 행동을 다르게 정의합니다.
• 예시: 상태에 따라 행동이 다른 문서 편집기

스트래티지 패턴 (Strategy Pattern)

• 목적: 알고리즘군을 정의하고 캡슐화하여 교환 가능하게 합니다.
• 예시: 정렬 알고리즘 선택

템플릿 메서드 패턴 (Template Method Pattern)

• 목적: 알고리즘의 뼈대를 정의하고, 하위 클래스에서 구체적인 단계를 정의합니다.
• 예시: 게임 애플리케이션의 초기화, 실행, 종료 단계 정의

커맨드 패턴 (Command Pattern)

• 목적: 요청을 객체로 캡슐화하여 호출자와 수신자를 분리합니다.
• 예시: 메뉴 시스템에서의 실행 취소 기능

이터레이터 패턴 (Iterator Pattern)

• 목적: 집합 객체 요소에 순차적으로 접근할 수 있는 방법을 제공합니다.
• 예시: 컬렉션의 요소 순회

메디에이터 패턴 (Mediator Pattern)

• 목적: 객체 간의 상호작용을 중앙 집중식으로 관리합니다.
• 예시: 채팅 프로그램에서 사용자 간 메시지 전달

메멘토 패턴 (Memento Pattern)

• 목적: 객체의 상태를 저장하고 복원할 수 있게 합니다.
• 예시: 문서 편집기의 실행 취소 기능

체인 오브 리스폰서빌리티 패턴 (Chain of Responsibility Pattern)

• 목적: 요청을 처리할 기회를 여러 객체에 부여합니다.
• 예시: 이벤트 처리 시스템

비지터 패턴 (Visitor Pattern)

• 목적: 객체 구조에 새로운 기능을 추가합니다.
• 예시: 복합 객체 구조에서 동작을 수행할 때

인터프리터 패턴 (Interpreter Pattern)

• 목적: 언어의 문법을 정의하고 해석합니다.
• 예시: 계산기 소프트웨어의 수식 해석

디자인 패턴의 장점

• 재사용성: 이미 검증된 설계 패턴을 사용함으로써 개발 시간을 단축하고 품질을 향상시킬 수 있습니다.
• 유연성: 시스템의 변경 요구에 더 유연하게 대응할 수 있게 합니다.
• 이해와 의사소통: 공통된 용어와 패턴을 사용함으로써 개발자 간의 의사소통이 원활해집니다.
• 유지보수성: 코드의 구조를 체계적으로 만들고 유지 보수를 쉽게 합니다.

디자인 패턴의 단점

• 복잡성 증가: 추가적인 클래스나 인터페이스가 필요하여 코드의 복잡성이 증가할 수 있습니다.
• 초기 학습 비용: 패턴을 이해하고 적절히 적용하는 데 시간이 필요합니다.
• 오용 위험: 잘못 적용할 경우 오히려 코드가 복잡해질 수 있습니다.

디자인 패턴은 특정 문제를 해결하기 위한 일종의 "베스트 프랙티스"로 볼 수 있으며, 경험 많은 소프트웨어 엔지니어들에 의해 검증된 설계 솔루션입니다. 이러한 패턴을 이해하고 적절히 활용하는 것은 고품질 소프트웨어 개발에 있어 매우 중요합니다.