[디자인 패턴] Facade Pattern

전성훈·2023년 11월 3일

DesignPattern

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주제: 인터페이스 제공

Facade Pattern(외관 패턴)은 소프트웨어 공학 디자인 패턴 중 하나이다. 객체 지향 프로그래밍 분야에서 자주 쓰인다. Facade는 "건물의 정면"을 의미한다. 퍼사드는 클래스 라이브러리 같은 어떤 소프트웨어의 다른 커다란 코드 부분에 대한 간략화된 인터페이스를 제공하는 객체이다.

퍼사드 패턴이란

복잡한 시스템에 대한 간단한 인터페이스를 제공하는 디자인 패턴이다. 이 패턴은 클라이언트와 복잡한 시스템 사이에 '퍼사드'라는 단일 클래스를 두어, 클라이언트가 시스템의 복잡성을 직접 다루지 않아도 되게 한다.
즉, 여러 인스턴스를 소유하여 사용해야하는 타입이 있는 경우, 쉽고 간단한 인터페이스를 이용해서 인스턴스들이 일을 하게끔 하고 싶을 경우에 좋은 솔루션이 될 수 있다. 이때 Facade Pattern을 사용하면 인스턴스와 인스턴스 간의 협력이 많아짐에 따라 발생하는 높은 의존관계를 줄이고, 그렇게 시스템 개발의 유연성을 향상시킬 수 있다는 장점이 따른다.

퍼사드 패턴의 구조

facade

Facade
- 클라이언트가 사용할 간단한 인터페이스를 제공한다. 이 클래스는 시스템의 복잡한 부분을 캡슐화하고, 클라이언트의 요청을 적절한 시스템 컴포넌트에 전달한다.
Subsystem Classes
- 시스템의 복잡한 부분을 구현하는 클래스들이다. 이들은 퍼사드에 의해 직접 호출되지만, 퍼시드 없이도 독립적으로 기능할 수 있다.

장단점

장점

시스템의 복잡성을 감춤으로써 클라이언트 코드를 단순화한다.
시스템의 구현과 클라이언트 코드 사이의 결합도를 줄여, 시스템 변경에 대한 영향을 최소화한다.

단점

퍼사드 클래스가 너무 많은 책임을 가지게 되면, 복잡성이 증가할 수 있다.

결론

일반적으로 앱 개발 초기 단계에는 설계를 단순하게 구성하고, 확장을 할 때에도 단순화하기 위해 노력하기 때문에 Facade Pattern을 사용하기가 애매한 경우가 있다. 또한 Facade 패턴을 사용하기 위해 새로운 계층이 추가되면 관리할 타입이 하나 더 생성된다는 단점이 있기도 하다.

예시 코드

Computer라는 타입의 프로퍼티로서 모두 초기화되어 관리하는 방식

import UIKit

protocol Facade {
    func work()
}

struct CPU {
    func work(with menory: Memory) { }
}

struct Memory {
    func input(from devices: [Device]) { }
    func output(to devices: [Device]) { }
}

class Device { }
class InputDevice: Device { }
class OutputDevice: Device { }
class Keyboard: InputDevice { }
class Monitor: OutputDevice { }
class TouchBar: Device { }

struct Computer: Facade {
    private let cpu = CPU()
    private let memory = Memory()
    private let keyboard = Keyboard()
    private let monitor = Monitor()
    private let touchBar = TouchBar()
    
    func work() {
        memory.input(from: [keyboard, touchBar])
        cpu.work(with: memory)
        memory.output(to: [monitor])
    }
}


let computer = Computer()
computer.work()

이미지를 로드하는 작업을 수행하는 API를 감싸는 방식

import UIKit

// Subsystem
class NetworkManager {
    func requestData(from url: URL, completion: @escaping (Data?, Error?) -> Void) {
        // Network request logic
    }
}

// Subsystem
class CacheManager {
    func cache(data: Data, for url: URL) {
        // Cache data logic
    }
    
    func getCachedData(for url: URL) -> Data? {
        // Get cached data logic
    }
}

// Facade
class ImageLoader {
    private let networkManager = NetworkManager()
    private let cacheManager = CacheManager()

    func loadImage(from url: URL, completion: @escaping (UIImage?) -> Void) {
        if let cachedData = cacheManager.getCachedData(for: url), let image = UIImage(data: cachedData) {
            completion(image)
        } else {
            networkManager.requestData(from: url) { data, error in
                guard let data = data, error == nil else {
                    completion(nil)
                    return
                }
                self.cacheManager.cache(data: data, for: url)
                let image = UIImage(data: data)
                completion(image)
            }
        }
    }
}

// Client
let url = URL(string: "https://example.com/image.png")!
let imageLoader = ImageLoader()
imageLoader.loadImage(from: url) { image in
    // Use the image
}