디자인 패턴

Hwani·2024년 7월 9일

디자인 패턴이란?

프로그램을 설계할 때 발생했던 문제점들을 객체 간의 상호 관계 등을 이용하여 해결할 수 있도록 하나의 규약 형태로 만들어 놓은 것을 의미한다.

싱글톤 패턴

싱글톤 패턴(singleton pattern)은 하나의 클래스에 오직 하나의 인스턴스만 가지는 패턴입니다.
하나의 클래스를 기반으로 여러 개의 개별적인 인스턴스를 만들 수 있지만 그렇게 하지 않고
하나의 클래스를 기반으로 단 하나의 인스턴스를 만들어
이를 기반으로 로직을 만드는데 쓰이며 보통 데이터베이스 연결모듈에 많이 사용합니다.

인스턴스 : 인스턴스는 어떤 클래스나 템플릿에 기반하여 생성된 특정한 개체를 의미

class singleton {
	private static class singleInstanceHodler {
    	private static final singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static synchronized Singleton getInstance() {
    	return singleInstanceHolder.INSTANCE;
    }
}

public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
    	Singleton a = Singleton.getInstance();
        Singleton b = Singleton.getInstance();
        System.out.println(a.hashCode());
        System.out.println(b.hashCode());
        
        if (a == b) {
        	System.out.println(true);
        }
    }
}

출력
705927765
705927765
true

싱글톤 패턴의 단점

TDD할 때 단위 테스트를 주로 하는데, 단위 테스트는 테스트가 서로 독립적이어야 하며 테스트를 어떤 순서로든 실행할 수 있어야한다.
하지만 싱글톤 패턴은 미리 생성된 하나의 인스턴스를 기반으로 구현하는 패턴이므로 각 테스트마다 '독립적인' 인스턴스를 만들기가 어렵다.

의존성 주입

싱글톤 패턴은 사용하기가 쉽고 굉장히 실용적이지만 모듈 간의 결합을 강하게 만들 수 있다는 단점이 존재한다.
이때 의존성 주입 (DI, Dependency Injection)을 통해 모듈 간의 결합을 조금 더 느슨하게 만들어 해결할 수 있다.

의존성 주입 장점

모듈을 쉽게 교체할 수 있는 구조가 되어 테스트하기 쉽다.
구현할 때 추상화 레이어를 넣고 이를 기반으로 구현체를 넣어 애플리케이션 의존성 방향이 일관되며, 쉽게 추론하며 모듈 간의 관계들이 조금 더 명확해진다.

의존성 주입 단점

모듈들이 더욱 더 분리되므로 클래스 수가 늘어나 복잡성이 증가, 약간의 런타임 페널티가 생길 수 있다.

MVC 패턴

Model, View, Controller 세가지 역할로 구분하여 개발 프로세스에서 각각의 구성 요소에만 집중해서 개발하는 방법
재사용성과 확장성이 용이하다는 장점이 있고,
애플리케이션이 복잡해질수록 모델과 뷰의 관계가 복잡해지는 단점이 있다.

모델 (Model)

모델은 애플리케이션의 데이터인 데이터베이스, 상수, 변수 등을 뜻한다.
예를 들어 사각형 모양의 박스 안에 글자가 들어 있다면 그 사각형 모양의 박스 위치 정보, 글자 내용, 글자 위치, 글자 포맷에 관한 정보를 모두 가지고 있어야 합니다.
뷰에서 데이터를 생성하거나 수정하면 컨트롤러를 통해 모델을 생성하거나 갱신합니다.

뷰 (View)

뷰는 inputbox, checkbox, textarea 등 사용자 인터페이스 요소를 나타냅니다.
즉, 모델을 기반으로 사용자가 볼 수 있는 화면을 뜻한다.
모델이 가지고 있는 정보를 따로 저장하지 않아야 하며 단순히 사각형 모양 등 화면에 표시하는 정보만 가지고 있어야 합니다.
또한, 변경이 일어나면 컨트롤러에 이를 전달해야 합니다.

컨트롤러 (Controller)

컨트롤러는 하나 이상의 모델과 하나 이상의 뷰를 잇는 다리역할을 하며 이벤트 등 메인 로직을 담당합니다.
또한, 모델과 뷰의 생명주기도 관리하며, 모델이나 뷰의 변경 통지를 받으면 이를 해석하여 각각의 구성 요소에 해당 내용에 대해 알려줍니다.

MVP 패턴

MVP 패턴은 MVC 패턴으로부터 파생되었으며 MVC에서 C에 해당하는 컨트롤러가 프레젠터로 교체된 패턴이다.
뷰와 프레젠터는 일대일 관계이기 때문에 MVC 패턴보다 더 강한 결합을 지닌 디자인 패턴이라고 볼 수 있다.

MVVM 패턴

MVVM 패턴은 MVC의 C에 해당하는 컨트롤러가 뷰모델(View Model)로 바뀐 패턴이다.
여기서 뷰모델은 뷰를 더 추상화한 계층이며, MVVM 패턴은 MVC 패턴과는 다르게 커맨드와 데이터 바인딩을 가지는 것이 특징이다. 뷰와 뷰모델 사이의 양방향 데이터 바인딩을 지원하며 UI를 별도의 코드 수정 없이 재사용할 수 있고 단위 테스팅하기 쉽다는 장점이 있다.

MVVM 패턴의 예 : 뷰

MVVM 패턴을 가진 대표적인 프레임워크로는 뷰(Vue.js)가 있습니다.
Vue.js는 반응형이 특징인 프런트엔드 프레임워크입니다.
예를 들어 watch와 computed 등으로 쉽게 반응형적인 값들을 구축할 수 있습니다.
함수를 사용하지 않고 값 대입만으로도 변수가 변경되며 양방향 바인딩, html을 토대로 컴포넌트를 구축할 수 있다는 점이 특징입니다. 재사용 가능한 컴포넌트 기반으로 UI를 구축할 수 있으며 BMW, 구글, 루이비통 등에서 사용합니다.