[디자인패턴]팩토리메서드 패턴이란?

팩토리 메서드(Factory Method) 패턴

팩토리 메서드 패턴이란?

팩토리 메서드 패턴은 객체 생성 처리를 서브 클래스로 분리하여 처리하도록 캡슐화 하는 패턴입니다.
즉, 구체적으로 어떤 인스턴스를 만들지는 서브클래스가 정해주는 패턴이라고 생각하면 됩니다.

다양한 구현체(Product)가 있고, 그 중에서 특정한 구현체를 만들 수 있는 다양한 팩토리(Creator)를 제공할 수 있다.

팩토리 메서드 구현 전 코드

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        CardService cardService = new CardService();
        String shinhanCardResult = cardService.order("shinhan","1234-1234-1234-1234", 10_000);
        String wooriCardResult = cardService.order("woori", "1234-1234-1234-1234", 20_000);
    }
}

public class CardService {
    public String order(String cardType, String cardNumber, Long price){
        //validate
        if(cardType == null || cardType.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("카드종류를 선택해주세요.");
        }
        if(cardNumber == null || cardNumber.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("카드번호를 입력해주세요.");
        }
        if(price == null || price <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("가격을 제대로 입력해주세요.");
        }

        checkCard(cardType, cardNumber);
        
        Card card = new Card();
        if(cardType.equalsIgnoreCase("shinhan")){
            card.setType("신한");
        }else if(cardType.equalsIgnoreCase("woori")){
            card.setType("우리");
        }
        card.setCardNumber(cardNumber);

        return payment(card, price);
    }

    private void checkCard(String cardType, String cardNumber) {
        System.out.println(cardType + "카드 카드번호 : "+cardNumber+" 확인 중");
    }

    private String payment(Card card, Long price) {
        System.out.println(card.getType() + "카드로 "+price+"원 결제");
        return "주문 성공";
    }
}

public class Card{
    private String type;
    private String cardNumber;
    
    public String getType() { return this.type; }
    public void setType(String type) { this.type = type; }
    public String getCardNumber() { return this.cardNumber; }
    public void setCardNumber(String cardNumber) { this.cardNumber = cardNumber; }
}

팩토리 메서드로 구현하기 전 코드를 보시면 CardService에서 매개변수 카드타입에 따른 작업이 if문으로 추가되어있습니다.
이렇게 설계되어있으면 결제수단 카드가 확장할때마다 if문을 추가해줘야됩니다. 확장시 기존코드를 변경하니 SOLID원칙중 개방-폐쇄 법칙을 위반하게 됩니다.
팩토리 메서드패턴을 적용한 코드를 확인해봅시다.

구현 후 코드

먼저 기존의 CardService클래스를 인터페이스로 변경 후 구현체에서는 createCard메소드만 구현하도록 설계할 수 있습니다.
이후 CardFactory를 생성하여 각각의 맞는 type별 구현체를 리턴해 주도록 하면 됩니다.

java8 이후에서는 default 메소드를 생성 가능하며, java9이후에는 private 메소드도 구현할 수 있어 추상클래스 대신 인터페이스를 사용할 수 있습니다.

public interface CardService {

    default String order(String cardNumber, Long price) {
        validate(cardNumber, price);
        Card card = createCard();
        checkCard(card);
        return payment(card, price);;
    }

    private void validate(String cardNumber, Long price) {
        //validate
        if (cardNumber == null || cardNumber.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("카드번호를 입력해주세요.");
        }
        if (price == null || price <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("가격을 제대로 입력해주세요.");
        }
    }

    Card createCard(cardNumber);

    private void checkCard(Card card) {
        System.out.println(card.getType() + "카드 카드번호 : " + card.getCardNumber() + " 확인 중");
    }

    private String payment(Card card, Long price) {
        System.out.println(card.getType() + "카드로 " + price + "원 결제");
        return "주문 성공";
    }
}

CardService 구현체를 생성해 줍니다.

public class ShinhanCardService implements CardService {
    
    @Override
    public Card createCard(String cardNumber) {
        return new ShinhanCard(cardNumber);
    }
}

public class WooriCardService implements CardService {

    @Override
    public Card createCard(String cardNumber) {
        return new WooriCard(cardNumber);
    }
}

각각에 해당하는 카드클래스를 상속을 이용해 구현해줍니다.

public class ShinhanCard extends Card{
    public ShinhanCard(String cardNumber){
        this.cardType = "신한";
        this.cardNumber = cardNumber;
    }
}

public class WooriCard extends Card{
    public WooriCard(String cardNumber){
        this.cardType = "우리";
        this.cardNumber = cardNumber;
    }
}

public class CardFactory{
    public static CardService of(String cardType){
        switch (cardType) {
            case "shinhan":
                return new ShinhanCardService();
                break;
            case "woori":
                return new WooriCardService();
                break;
            default:
                throw new IllegalStateException("결제가능한 카드타입이 아닙니다.");
                break;
        }
    }
}

변경된 코드를 사용하는 클라이언트 코드는 어떻게 작성해야할까요?

public class Client{
    public static void main(String[] args) {
        CardService shinhanCardService = CardFactory.of("shinhan");
        shinhanCardService.order("1234-1234-1234-1234", 10_000L);
        
        CardService wooriCardService = CardFactory.of("woori");
        wooriCardService.order("1234-1234-1234-1234", 20_000L));
    }
}

팩토리 메서드를 사용한다면 결제가능한 카드가 추가되더라도 기존의 객체들은 변경하지 않고
팩토리 메서드 부분만 수정하여 새로운 카드를 확장할 수 있습니다.

장점

• 객체지향설계원칙(SOLID) 중 OCP(개방-폐쇄 원칙)을 적용하여 기존 코드를 변경하지 않고 새로운 인스턴스를 다른 방법으로 얼마든지 확장 가능합니다. 그 이유는 팩토리와 제품군간의 관계를 느슨하게 가져갔기 때문입니다.

단점

• Product가 추가될수록 새로운 클래스를 계속해서 생성해야 합니다.

마무리

간단하게 팩토리 메서드 패턴을 공부해봤는데 예제에서는 카드에 따라 변경해야하는 메소드가 하나뿐이여서 그렇지
실무에서 카드별로 다른 작업을 하게된다면 if문이 어마하게 늘어날 것 입니다. 이러한 부분을 효과적으로 개선할 수 있으며 유지보수시 용이하게 되는 결과를 낳습니다.