디자인 패턴

디자인 패턴 유형

• 목적
  • 생성
    • 객체 인스턴스 생성에 관여, 클래스 정의와 객체 생성 방식을 구조화, 캡슐화를 수행하는 패턴
  • 구조
    • 더 큰 구조 형성 목적으로 클래스나 객체의 조합을 다루는 패턴
  • 행위
    • 클래스나 객체들이 상호작용하는 방법과 역할 분담을 다루는 패턴
• 범위
  • 클래스
    • 클래스 간 관련성(상속 관계를 다루는 패턴)
    • 컴파일 타임에 정적으로 결정
  • 객체
    • 객체 간 관련성을 다루는 패턴
    • 런타임에 동적으로 결정

디자인 패턴 종류

• 생성 패턴
  • Builder
    • 복잡한 인스턴스를 조립하여 만드는 구조로, 복합 객체를 생성할 때 객체를 생성하는 방법(과정)과 객체를 구현(표현)하는 방법을 분리함으로써 동일한 생성 절차에서 서로 다른 표현 결과를 만들 수 있는 디자인 패턴
    • 생성과 표기를 분리하여 복잡한 객체 생성
  • Prototype
    • 일반적인 원형을 만들어 두고 그를 복사하여 필요한 부분만 수정하여 사용하는 패턴
    • 생성할 객체의 원형을 제공하는 인스턴스에서 생성할 객체들의 타입이 결정되도록 설정하여 객체를 생성할 때 갖춰야 할 기본 형태가 있을 때 사용되는 디자인 패턴
    • 기존 객체를 복제함으로써 객체 생성
  • Factory Method
    • 상위 클래스에서 객체를 생성하는 인터페이스를 정의하고, 하위 클래스에서 인스턴스를 생성하도록 하는 방식으로 상위 클래스에선 인스턴스를 만드는 방법만 결정하고, 하위 클래스에서 그 데이터의 생성을 책임지고 조작하는 함수들을 오버라이딩하여 인터페이스와 실제 객체를 생성하는 클래스를 분리할 수 있는 특성을 갖는 디자인 패턴
    • 생성할 객체의 클래스를 국한하지 않고 객체 생성
  • Abstract Factory
    • 구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴으로 이 패턴을 통해 생성된 클래스에선 사용자에게 인터페이스(API)를 제공하고, 구체적인 구현은 Concrete Product 클래스에서 이뤄지는 특징을 갖는 디자인 패턴
    • 동일한 주제의 다른 팩토리를 묶음
  • Singleton
    • 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하고, 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있도록 하는 디자인 패턴
    • 한 클래스에 한 객체만 존재하도록 제한
• 구조 패턴
  • Bridge
    • 기능의 클래스 계층과 구현의 클래스 계층을 연결하고, 구현부에서 추상 계층을 분리하여 추상화된 부분과 실제 구현 부분을 독립적으로 확장할 수 있는 디자인 패턴
    • 구현 뿐 아니라 추상화된 부분까지 변경해야 하는 경우 활용
  • Decorator
    • 기존에 구현되어 있는 클래스에 필요한 기능을 추가해 가는 설계 패턴으로 기능 확장이 필요할 때 객체 간 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장할 수 있게 하여 상속의 대안으로 사용하는 디자인 패턴
    • 객체 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장
  • Facade
    • 복잡한 시스템에 대해 단순한 인터페이스를 제공하여 사용자와 시스템 간, 또는 여타 시스템과의 결합도를 낮춰 시스템 구조에 대한 파악을 쉽게 하는 패턴으로 오류에 대해 단위별로 확인할 수 있게 하며 사용자 측면에서 단순한 인터페이스 제공으로 접근성을 높일 수 있는 디자인 패턴
    • 통합된 인터페이스 제공
  • Flyweight
    • 다수의 객체로 생성될 경우 모두가 갖는 본질적 요소를 클래스화하여 공유하는 것으로 메모리 절약
    • 클래스의 경량화를 목적으로 함
    • 여러 개의 가상 인스턴스를 제공하여 메모리 절감
  • Proxy
    • 실제 객체에 대한 대리 객체로 실제 객체에 대한 접근 이전 필요한 행동을 취할 수 있게 하며, 이 점을 이용하여 미리 할당하지 않아도 상관없는 것을 실제 이용할 때 할당하게 하여 메모리 용량을 절약할 수 있음
    • 실제 객체를 드러나지 않게 하여 정보은닉 역할 수행
    • 특정 객체로의 접근을 제어하기 위해 사용
  • Composite
    • 객체들의 관계를 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층을 표현하는 패턴으로 사용자가 단일 객체와 복합 객체 모두 동일하게 다루도록 하는 패턴
    • 복합 객체와 단일 객체를 동일하게 취급
  • Adapter
    • 기존 생성된 클래스를 재사용할 수 있도록 중간에서 맞춰주는 역할을 하는 인터페이스를 만드는 패턴
    • 상속을 이용하는 클래스 패턴과 위임을 이용하는 인스턴스 패턴의 두 가지 형태로 사용되는 디자인 패턴
    • 인터페이스가 호환되지 않는 클래스를 함께 이용할 수 있도록 타 클래스의 인터페이스를 기존 인터페이스에 씌움
• 행위 패턴
  • Mediator
    • 객체지향 설계에서 객체 수가 과도하게 많아지면 통신을 위한 복잡도가 늘어나 객체지향에서 중요한 느슨한 결합의 특징을 잃을 수 있어 이를 해결하기 위해 중간에 통신을 통제하고 지시할 수 있는 중재자를 두고, 중재자에 모든 것을 요구하는 것으로 통신의 빈도를 줄여 객체 지향의 목표를 달성시키는 디자인 패턴
    • 상호작용의 유연한 변경 지원
  • Interpreter
    • 언어의 다양한 해석, 구체적으로 구문을 나누고 그 분리된 구문의 해석을 맡는 클래스를 각각 작성하여 여러 형태의 언어 구문을 해석할 수 있게 하는 디자인 패턴
    • 문법 자체를 캡슐화하여 사용
  • Iterator
    • 컬렉션 구현 방법을 노출시키지 않고도 그 집합체 안에 들어있는 모든 항목에 접근할 방법을 제공하는 디자인 패턴
  • Template Method
    • 어떤 작업을 처리하는 일부분을 서브 클래스로 캡슐화해 전체 일을 수행하는 구조는 바꾸지 않으면서 특정 단계에서 수행하는 내역을 바꾸는 패턴으로 일반적으로 상위 클래스(추상 클래스)엔 추상 메서드를 통해 기능의 골격을 제공하고, 하위 클래스(구체 클래스)의 메서드엔 세부 처리를 구체화하는 방식으로 사용하여 코드량을 줄이고 유지보수를 용이하게 만드는 특징의 디자인 패턴
    • 상위 작업의 구조를 바꾸지 않으면서 서브 클래스로 작업의 일부분 수행
  • Observer
    • 한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체에 연락이 가고, 자동으로 내용이 갱신되는 방법으로 일대 다의 의존성을 가지며 상호작용하는 객체 사이에선 가능하면 느슨하게 결합하는 디자인 패턴
    • 객체의 상태 변화에 따라 다른 객체의 상태도 연동, 일대다 의존
  • State
    • 객체 상태를 캡슐화하여 클래스화하는 것으로 그를 참조하게 하여 상태에 따라 다르게 처리할 수 있도록 행위 내용을 변경하여 원시 코드의 수정을 최소화하고 유지보수를 편리하게 하는 디자인 패턴
    • 객체 상태에 따라 행위 내용 변경
  • Visitor
    • 각 클래스 데이터 구조에서 처리 기능을 분기하여 별도 클래스를 만들고, 해당 클래스의 메서드가 각 클래스를 돌아다니며 특정 작업을 수행하도록 만드는 패턴
    • 객체 구조는 변경하지 않으면서 기능만 별도 추가하거나 확장할 때 사용하는 디자인 패턴
    • 특정 구조를 이루는 복합 객체의 원소 특성에 따라 동작을 수행할 수 있도록 지원하는 행위
  • Command
    • 실행될 기능을 캡슐화하여 주어진 여러 기능을 실행할 수 있는 재사용성 높은 클래스를 설계하는 패턴으로 하나의 추상 클래스에 메서드를 만들어 각 명령이 들어오면 그에 맞는 서브 클래스가 선택되어 실행되는 특징을 지니는 디자인 패턴
    • 요구사항을 객체로 캡슐화
  • Strategy
    • 알고리즘 군을 정의하고(추상 클래스), 같은 알고리즘을 각각 하나의 클래스로 캡슐화한 다음, 필요할 때 서로 교환하여 사용할 수 있게 하는 패턴
    • 행위를 클래스로 캡슐화해 동적으로 자유롭게 변환
  • Memento
    • 클래스 설계 관점에서 객체의 정보를 저장할 필요가 있을 때 적용하는 디자인 패턴으로 Undo 기능을 개발할 때 사용하는 디자인 패턴
    • 객체를 이전 상태로 복구해야 할 때 작업취소(Undo) 요청 가능
  • Chain of Responsibility
    • 여러 객체 중 어떤 것이 요구를 처리할 수 있는지 사전에 알 수 없을 때 사용됨
    • 요청 처리를 받으면 그를 수신하는 객체가 자신이 처리할 수 없는 상황에서 다음 객체에 문제를 이관하여 최종적으로 요청처리가 가능한 객체가 해당 요청을 처리할 수 있도록 하는 디자인 패턴