디자인 패턴
각 모듈의 세분화된 역할이나 모듈들 간의 인터페이스와 같은 코드를 작성하는 수준의 세부적인 구현 방안을 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제
GoF(Gang of Four) 디자인 패턴 : 유형에 따라 생성 패턴 5개, 구조 패턴 7개, 행위 패턴 11개 총 23개의 패턴으로 구성된다.
목적
- SW 재사용성, 호환성, 유지 보수성을 보장
특징
- 디자인 패턴은 아이디어임, 특정한 구현이 아님
- 문제 해결 예방
장점
- 구조 파악 용이
- 재사용을 통해 개발 시간과 비용이 절약됨
- 원활한 의사소통 가능
- 설계 변경 요청에 대한 유연한 대처
단점
- 객체지향을 기반으로 한 설계와 구현을 다루므로 애플리케이션 개발에는 적합하지 않음
- 초기 투자 비용 부담
[생성 패턴(Creational Pattern)]
객체의 생성과 관련된 패턴으로, 객체의 생성과 참조 과정을 캡슐화하여 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램의 구조에 영향을 크게 받지 않도록 하여 프로그램에 유연성을 높여 준다.
ex) DBConnection을 관리하는 Instance를 하나만 만들 수 있도록 제한하여, 불필요한 연결을 막음
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Abstract Factory(추상 팩토리)
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Builder(빌더)
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Factory Method(팩토리 메소드)
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Prototype(프로토타입)
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Singleton(싱글톤)
애플리케이션이 시작될 때, 어떤 클래스가 최초 한 번만 메모리를 할당하고 해당 메모리에 인스턴스를 만들어 사용하는 패턴
💡 인스턴스가 필요할 때, 똑같은 인스턴스를 만들지 않고 기존의 인스턴스를 활용하는 것
- 생성자가 여러번 호출되도, 실제로 생성되는 객체는 하나이며 최초로 생성된 이후에 호출된 생성자는 이미 생성한 객체를 반환시키도록 만드는 것
- (java에서는 생성자를 private으로 선언해 다른 곳에서 생성하지 못하도록 만들고, getInstance() 메소드를 통해 받아서 사용하도록 구현
장점
- 먼저, 객체를 생성할 때마다 메모리 영역을 할당받아야 한다. 하지만 한번의 new를 통해 객체를 생성한다면 메모리 낭비를 방지할 수 있음
[구조 패턴(Structural Pattern)]
클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만들 수 있게 해주는 패턴
ex) 2개의 인터페이스가 서로 호환이 되지 않을 때, 둘을 연결해주기 위해서 새로운 클래스를 만들어서 연결 시킬 수 있도록 함
- Adapter(어댑터)
클래스를 바로 사용할 수 없는 경우가 있음 (다른 곳에서 개발했다거나, 수정할 수 없을 때) 중간에서 변환 역할을 해주는 클래스가 필요 → 어댑터 패턴
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사용 방법 : 상속
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호환되지 않은 인터페이스를 사용하는 클라이언트 그대로 활용 가능
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향후 인터페이스가 바뀌더라도, 변경 내역은 어댑터에 캡슐화 되므로 클라이언트 바뀔 필요X
[클래스 다이어그램]
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아이폰의 이어폰을 생각해보자
가장 흔한 이어폰 잭을 아이폰에 사용하려면, 잭 자체가 맞지 않는다.
따라서 우리는 어댑터를 따로 구매해서 연결해야 이런 이어폰들을 사용할 수 있다
⇒ 어댑터는 필요로 하는 인터페이스로 바꿔주는 역할
코드로 어댑터 패턴 이해하기
오리와 칠면조 인터페이스 생성
만약 오리 객체가 부족해서 칠면조 객체를 대신 사용해야 한다면?
두 객체는 인터페이스가 다르므로, 바로 칠면조 객체를 사용하는 것은 불가능함
따라서 칠면조 어댑터를 생성해서 활용해야 한다
- 코드
- Duck.java
package AdapterPattern;
public interface Duck {
public void quack();
public void fly();
}- Turkey.java
package AdapterPattern;
public interface Turkey {
public void gobble();
public void fly();
}
```
- **WildTurkey.java**
```java
package AdapterPattern;
public class WildTurkey implements Turkey {
@Override
public void gobble() {
System.out.println("Gobble gobble");
}
@Override
public void fly() {
System.out.println("I'm flying a short distance");
}
}- TurkeyAdapter.java
package AdapterPattern;
public class TurkeyAdapter implements Duck {
Turkey turkey;
public TurkeyAdapter(Turkey turkey) {
this.turkey = turkey;
}
@Override
public void quack() {
turkey.gobble();
}
@Override
public void fly() {
turkey.fly();
}
}- DuckTest.java
package AdapterPattern;
public class DuckTest {
public static void main(String[] args) {
MallardDuck duck = new MallardDuck();
WildTurkey turkey = new WildTurkey();
Duck turkeyAdapter = new TurkeyAdapter(turkey);
System.out.println("The turkey says...");
turkey.gobble();
turkey.fly();
System.out.println("The Duck says...");
testDuck(duck);
System.out.println("The TurkeyAdapter says...");
testDuck(turkeyAdapter);
}
public static void testDuck(Duck duck) {
duck.quack();
duck.fly();
}
}- Bridge(브리지)
- Composite(컴포지트)
- Decorator(데코레이터)
- Facade(퍼싸드)
- Flyweight(플라이웨이트)
- Proxy(프록시)
[행위 패턴(Behavioral Pattern)]
클래스나 객체들이 서로 상호 작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 패턴
ex) 하위 클래스에서 구현해야 하는 함수 및 알고리즘들을 미리 선언하여, 상속 시 이를 필수로 구현하도록 함
- Chain of responsibility(책임 연쇄)
- Command(커맨드)
- Interpreter(인터프리터)
- Iterator(반복자)
- Mediator(중재자)
- Memento(메멘토)
- Observer(옵서버)
- State(상태)
- Strategy(전략)
- Template Method(템플릿 메소드)
- Visitor(방문자)
