팩토리 메서드(Factory Method) 패턴

이창호·2022년 3월 31일

디자인패턴

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Factory Method Pattern?

구체적으로 어떤 instance를 만들지 정하는건 sub class에서 정하는 것
구현체(Product)가 있고, 구현체를 만들 수 있는 팩토리(Creator)를 제공합니다.

처음에는 이렇게 만들었습니다.

client가 로봇 제작을 요청합니다.
factory에선 model과 email을 확인 후 로봇을 만듭니다.

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.print("HomeRobot", "nnagman@mail.com");
        client.print("FactoryRobot", "nnagman@mail.com");
    }

    private void print(String model, String email) {
        RobotFactory robotFactory = configure(model);
        if (robotFactory != null) {
            System.out.println(robotFactory.orderRobot(model, email));
            System.out.println();
        }
    }

    private RobotFactory configure(String model) {
        if (model.equals("HomeRobot")) {
            return new HomeRobotFactory();
        } else if (model.equals("FactoryRobot")) {
            return new FactoryRobotFactory();
        }
        return null;
    }
}

public class Robot {
    private String model;
    private String email;
    private String program;

    public void setModel(String model) {
        this.model = model;
    }

    public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }

    public void setProgram(String program) {
        this.program = program;
    }
}

public class RobotFactory {
    public static Robot orderRobot(String model, String email) {
        if (model == null || model.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("모델명을 입력해주세요.");
        }

        if (email == null || email.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("이메일을 입력해주세요.");
        }

        Robot robot = new Robot();
        robot.setModel(model);
        robot.setEmail(email);

        if (model.equalsIgnoreCase("factoryRobot")) {
            robot.setProgram("factory");
        } else if (model.equalsIgnoreCase("homeRobot")) {
            robot.setProgram("home");
        }

        return robot;
    }
}

위 구조의 문제점

만약 로봇에 대한 요구사항이 추가된다면 Robot의 코드를 직접 수정해야 합니다.
이런 행위는 객체지향 원칙 중 하나인 OCP(Open Closed Principle)에 위배가 됩니다.
확장에는 열려있지만 변화에는 닫혀있어야 합니다.

Factory Method Pattern 적용

공통적인 동작을 하는 로직은 interface(RobotFactory)에 넣어두고 로봇의 종류에 따른 동작은 interface를 구현하는 class(HoemRobotFactory)에서 하게합니다.
ConcreteProduct(HomeRobot), ConcreteCreator(HomeRobotFactory)를 추가 할 때, 기존의 코드를 수정하지 않아도 됩니다.
여기서 쓰인 default method는 자바 8부터 추가된 기능으로 interface에서도 구현부를 작성 할 수 있게 해준다. 또 한, 자바 9부터 추가된 기능인 interface의 private method도 비슷한 맥락이다.

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.print(new HomeRobotFactory(), "HomeRobot", "nnagman@mail.com");
        client.print(new FactoryRobotFactory(), "FactoryRobot", "nnagman@mail.com");
    }

    private void print(RobotFactory robotFactory, String model, String email) {
        System.out.println(robotFactory.orderRobot(model, email));
    }
}

public interface RobotFactory {
    default Robot orderRobot(String model, String email) {
        validate(model, email);
        prepareFor(model);
        Robot robot = createRobot();
        sendEmailTo(email, robot);
        return robot;
    }

    private void sendEmailTo(String email, Robot robot) {
        System.out.println("To." + email + " " + robot.getModel() + "을 다 만들었습니다.");
    }

    Robot createRobot();

    private void validate(String model, String email) {
        if (model == null || model.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("모델명을 입력해주세요.");
        }

        if (email == null || email.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("이메일을 입력해주세요.");
        }
    }

    private void prepareFor(String model) {
        System.out.println(model + " 준비 중");
    }
}

public class HomeRobotFactory implements RobotFactory {
    @Override
    public Robot createRobot() {
        return new HomeRobot();
    }
}

public class Robot {
    private String model;
    private String email;
    private String program;

    public void setModel(String model) {
        this.model = model;
    }

    public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }

    public void setProgram(String program) {
        this.program = program;
    }

    public String getModel() {
        return model;
    }

    public String getEmail() {
        return email;
    }

    public String getProgram() {
        return program;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Robot{" +
                "model='" + model + '\'' +
                ", email='" + email + '\'' +
                ", program='" + program + '\'' +
                '}';
    }
}

public class HomeRobot extends Robot {
    public HomeRobot() {
        setModel("homeRobot");
        setProgram("home");
    }
}

실제로는 이렇게 씁니다

들어오는 값에 따라 다른 instance를 제공하는 역할로 사용합니다.

public class SimpleFactory {
    public Object createProduct(String name) {
        if (name.equals("homeRobot")) {
            return new HomeRobotFactory();
        } else if (name.equals("factoryRobot")) {
            return new FactoryRobot();
        }
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}

spring에서 bean을 찾는 method에도 사용됩니다.

public class SpringBeanFactoryExample {
    public static void main(String[] args) {
        BeanFactory xmlFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("config.xml");
        String hello = xmlFactory.getBean("hello",String.class);
        System.out.println(hello);

        BeanFactory javaFactory = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class);
        String hi = javaFactory.getBean("hello",String.class);
        System.out.println(hi);
    }
}

java.util.Calendar도 국가별 달력을 지원하는 용도로 쓰입니다.

public class CalendarExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Calendar.getInstance().getClass());
        System.out.println(Calendar.getInstance(Locale.forLanguageTag("th-TH-x-lvariant-TH")).getClass());
        System.out.println(Calendar.getInstance(Locale.forLanguageTag("ja-JP-x-lvariant-JP")).getClass());
    }
}