프로토타입 패턴(Prototype 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.
프로토타입이란?
프로토타입(Prototype)은 제품, 시스템 또는 소프트웨어 등의 개발 과정에서 초기 버전 또는 모형을 말합니다.
디자인 패턴에서의 프로토타입은 위의 뜻과 완전히 같은 뜻은 아니지만 비슷한 뜻을 가집니다.
즉 프로토타입은 코드를 그들의 클래스들에 의존시키지 않고 기존 객체들을 복사할 수 있도록 하는 생성 디자인 패턴입니다. 단순히 생각하면 그냥 복제하면 그만아니야?라고 생각할 수 있습니다.
하지만 객체의 필드들 중 일부가 비공개여서 객체 자체의 외부에서 볼 수 없을 수 있으므로 모든 객체를 그런 식으로 복사하지 못합니다. 때문에 프로토타입 패턴이 필요하게 됩니다.
프로토타입 패턴(Prototype Pattern)
프로토타입 패턴은 객체를 생성하는 데 시간과 노력이 많이 들고, 이미 유사한 객체가 존재하는 경우에 사용됩니다. 그리고 java의 clone()을 이용하기 때문에 생성하고자 하는 객체에 clone에 대한 Override를 요구합니다. 이때 주의할 점은 반드시 생성하고자 하는 객체의 클래스에서 clone()이 정의되어야 한다는 것입니다.
만약 DB로부터 가져온 데이터를 우리의 프로그램에서 수차례 수정을 해야하는 요구사항이 있는 경우, 매번 new 라는 키워드를 통해 객체를 생성하여 DB로부터 항상 모든 데이터를 가져오는 것은 좋은 아이디어가 아닙니다.
왜냐하면 DB로 접근해서 데이터를 가져오는 행위는 비용이 크기 때문입니다.
코드를 통해 살펴 보겠습니다.
public class Employees implements Cloneable{
private List<String> empList;
public Employees(){
empList = new ArrayList<String>();
}
public Employees(List<String> list){
this.empList=list;
}
public void loadData(){
//read all employees from database and put into the list
empList.add("Pankaj");
empList.add("Raj");
empList.add("David");
empList.add("Lisa");
}
public List<String> getEmpList() {
return empList;
}
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException{
List<String> temp = new ArrayList<String>();
for(String s : this.empList){
temp.add(s);
}
return new Employees(temp);
}
}위 코드를 보시면 clone() 메소드를 재정의하기 위해 Cloneable 인터페이스를 구현한 것을 확인할 수 있습니다. 여기서 사용되는 clone()은 empList에 대하여 깊은 복사(deep copy)를 실시합니다.
public class PrototypePatternTest {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Employees emps = new Employees();
emps.loadData();
//Use the clone method to get the Employee object
Employees empsNew = (Employees) emps.clone();
Employees empsNew1 = (Employees) emps.clone();
List<String> list = empsNew.getEmpList();
list.add("John");
List<String> list1 = empsNew1.getEmpList();
list1.remove("Pankaj");
System.out.println("emps List: "+emps.getEmpList());
System.out.println("empsNew List: "+list);
System.out.println("empsNew1 List: "+list1);
}
}emps List: [Pankaj, Raj, David, Lisa]
empsNew List: [Pankaj, Raj, David, Lisa, John]
empsNew1 List: [Raj, David, Lisa]만약 Employees 클래스에서 clone()을 제공하지 않았다면, DB로부터 매번 employee 리스트를 직접 가져와야 했을 것이고, 그로 인해 상당히 큰 비용이 발생했을 것입니다.
하지만 프로토타입을 사용한다면 1회의 DB 접근을 통해 가져온 데이터를 복사하여 사용한다면 이를 해결할 수 있습니다. (객체를 복사하는 것이 네트워크 접근이나 DB 접근보다 훨씬 비용이 적습니다.)
