추상 팩토리 패턴 ( Abstract Factory Pattern )

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추상 팩토리 패턴 ( Abstract Factory Pattern )은 생성 패턴 중 하나이다
생성 패턴은 인스턴스를 만드는 절차를 추상화하는 패턴입니다.
생성 패턴에 속하는 패턴들은 객체를 생성, 합성하는 방법이나 객체의 표현 방법을 시스템과 분리해줍니다.

추상 팩토리 패턴이란?

관련된 객체들의 집합을 생성하는 인터페이스를 제공하며, 이들 객체의 구체적인 클래스를 지정하지 않고도 생성할 수 있도록 합니다. 추상 팩토리 패턴은 객체 생성의 인터페이스를 추상화하고, 이를 구체적인 구현으로부터 분리함으로써 시스템의 유연성을 높입니다.
한마디로 추상 팩토리 패턴은 연관성이 있는 객체 군이 여러개 있을 경우 이들을 묶어 추상화하고, 어떤 구체적인 상황이 주어지면 팩토리 객체에서 집합으로 묶은 객체 군을 구현화 하는 생성 패턴이다.

추상 팩토리 구조

AbstractFactory : 최상위 공장 클래스. 여러개의 제품들을 생성하는 여러 메소드들을 추상화 한다.
ConcreteFactory : 서브 공장 클래스들은 타입에 맞는 제품 객체를 반환하도록 메소드들을 재정의한다.
AbstractProduct : 각 타입의 제품들을 추상화한 인터페이스
ConcreteProduct (ProductA ~ ProductB) : 각 타입의 제품 구현체들. 이들은 팩토리 객체로부터 생성된다. 

추상 팩토리 VS 팩토리 메소드

둘다 팩토리 객체를 통해 구체적인 타입을 감추고 객체 생성에 관여하는 패턴 임에는 동일하다. 또한 공장 클래스가 제품 클래스를 각각 나뉘어 느슨한 결합 구조를 구성하는 모습 역시 둘이 유사하다.
그러나 주의할 것은 추상 팩토리 패턴이 팩토리 메서드 패턴의 상위 호환이 아니라는 점이다. 두 패턴의 차이는 명확하기 때문에 상황에 따라 적절한 선택을 해야 한다.예를들어 팩토리 메서드 패턴은 객체 생성 이후 해야 할 일의 공통점을 정의하는데 초점을 맞추는 반면, 추상 팩토리 패턴은 생성해야 할 객체 집합 군의 공통점에 초점을 맞춘다.
단, 이 둘을 유사점과 차이점을 조합해서 복합 패턴을 구성하는 것도 가능하다.

// Product A 제품군
interface AbstractProductA {
}

// Product A - 1
class ConcreteProductA1 implements AbstractProductA {
}

// Product A - 2
class ConcreteProductA2 implements AbstractProductA {
}

// Product B 제품군
interface AbstractProductB {
}

// Product B - 1
class ConcreteProductB1 implements AbstractProductB {
}

// Product B - 2
class ConcreteProductB2 implements AbstractProductB {
}

interface AbstractFactory {
    AbstractProductA createProductA();
    AbstractProductB createProductB();
}

// Product A1와 B1 제품군을 생산하는 공장군 1 
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ConcreteProductA1();
    }
    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ConcreteProductB1();
    }
}

// Product A2와 B2 제품군을 생산하는 공장군 2
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ConcreteProductA2();
    }
    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ConcreteProductB2();
    }
}

class Client {
    public static void main(String[] args) {
    	AbstractFactory factory = null;
        
        // 1. 공장군 1을 가동시킨다.
        factory = new ConcreteFactory1();

        // 2. 공장군 1을 통해 제품군 A1를 생성하도록 한다 (클라이언트는 구체적인 구현은 모르고 인터페이스에 의존한다)
        AbstractProductA product_A1 = factory.createProductA();
        System.out.println(product_A1.getClass().getName()); // ConcreteProductA1

        // 3. 공장군 2를 가동시킨다.
        factory = new ConcreteFactory2();

        // 4. 공장군 2를 통해 제품군 A2를 생성하도록 한다 (클라이언트는 구체적인 구현은 모르고 인터페이스에 의존한다)
        AbstractProductA product_A2 = factory.createProductA();
        System.out.println(product_A2.getClass().getName()); // ConcreteProductA2
    }
}

코드를 보면 똑같은 createProductA() 메서드를 호출하지만 어떤 팩토리 객체이냐에 따라 반환되는 제품군이 다르게 된다.

추상 팩토리 장점

1. 객체를 생성하는 코드를 분리하여 클라이언트 코드와 결합도를 낮출 수 있다.
2. 제품 군을 쉽게 대체 할 수 있다.
3. 단일 책임 원칙 준수
4. 개방 / 폐쇄 원칙 준수

단점

1. 각 구현체마다 팩토리 객체들을 모두 구현해주어야 하기 때문에 객체가 늘어날때 마다 클래스가 증가하여 코드의 복잡성이 증가한다. (팩토리 패턴의 공통적인 문제점)
2. 기존 추상 팩토리의 세부사항이 변경되면 모든 팩토리에 대한 수정이 필요해진다. 이는 추상 팩토리와 모든 서브클래스의 수정을 가져온다. 
3. 새로운 종류의 제품을 지원하는 것이 어렵다. 새로운 제품이 추가되면 팩토리 구현 로직 자체를 변경해야한다.

 참고 사이트

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추상 팩토리 패턴
🙈[디자인패턴] 추상 팩토리 패턴 ( Abstract Factory Pattern )🐵