디자인 패턴이란?
각기 다른 소프트웨어 모듈이나 기능을 가진 다양한 응용 소프트웨어 시스템들을 개발할 때, 서로 간에 공통되는 설계 문제가 존재한다. 이를 처리하는 해결책 사이에도 공통점이 있는데, 이러한 유사점을 패턴이라고 한다.
즉, 소프트웨어를 설계할 때 특정 맥락에서 자주 발생하는 문제점들을 해결하기 위한 설계 기법 및 방법을 의미한다. 프로젝트에 디자인 패턴을 적용함으로써 SW 재사용성, 호환성, 유지 보수성을 보장받을 수 있다.
패턴은 공통의 언어를 만들어주며 팀원 사이의 의사 소통을 원활하게 해주는 아주 중요한 역할을 한다.
디자인 패턴은 특정한 구현이 아닌 아이디어이다.
구조
컨텍스트(Context)
- 문제가 발생하는 여러 상황을 기술한다. 즉, 패턴이 적용될 수 있는 상황을 나타낸다.
- 경우에 따라서는 패턴이 유용하지 못한 상황을 나타내기도 한다.
문제(Problem)
- 패턴이 적용되어 해결될 필요가 있는 여러 디자인 이슈들을 기술한다.
- 이때 여러 제약 사항과 영향력도 문제 해결을 위해 고려해야 한다.
해결(Solution)
- 문제를 해결하도록 설계를 구성하는 요소들과 그 요소들 사이의 관계, 책임, 협력 관계를 기술한다.
- 해결은 반드시 구체적인 구현 방법이나 언어에 의존적이지 않으며 다양한 상황에 적용할 수 있는 일종의 템플릿이다.
즉, 패턴이란 특정 컨텍스트 내에서 주어지는 문제 에 대한 해결책이다.
GoF(Gang of Four) 디자인 패턴
GoF는 이 분야의 4인방으로 불리는 에리히 감마(Erich Gamma), 리처드 헬름(Richard Helm), 랄프 존슨(Ralph Johnson), 존 블리시데스(John Vissides)를 의미한다.
GoF는 23가지의 디자인 패턴을 정리하고 크게 3가지 패턴으로 분류하며 소프트웨어 개발 영역에서 디자인 패턴을 구체화하고 체계화했다.
생성(Creational) 패턴
객체 생성에 관련된 패턴이다. 객체의 생성과 조합을 캡슐화해 특정 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램 구조에 영향을 크게 받지 않도록 유연성을 제공한다.
예) DBConnection을 관리하는 Instance를 하나만 만들 수 있도록 제한하여 불필요한 연결을 막는다.
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추상 팩토리(Abstract Factory)
구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴 -
팩토리 메소드(Factory Method)
객체 생성 처리를 서브 클래스로 분리해 처리하도록 캡슐화하는 패턴 -
싱글톤(Singleton)
전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 사용하도록 하며, 생성된 객체를 어디에서든지 참조할 수 있도록 하는 패턴
구조(Structual) 패턴
클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴이다. 예를 들어 서로 다른 인터페이스를 지닌 2개의 객체를 묶어 단일 인터페이스를 제공하거나 객체들을 서로 묶어 새로운 기능을 제공하는 패턴이다.
예) 2개의 인터페이스가 서로 호환이 되지 않을 때, 둘을 연결시켜주기 위해서 새로운 클래스를 만들어서 연결시킬 수 있도록 한다.
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컴포지트(Composite)
여러 개의 객체들로 구성된 복합 객체와 단일 객체를 클라이언트에서 구별 없이 다루게 해주는 패턴 -
데코레이터(Decorator)
객체의 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장할 수 있게 해주는 패턴
행위(Behavioral) 패턴
객체나 클래스 사이의 알고리즘이나 책임 분배에 관련된 패턴이다. 한 객체가 혼자 수행할 수 없는 작업을 여러 개의 객체로 어떻게 분배하는지, 또 그렇게 하면서도 객체 사이의 결합도를 최소화하는 것에 중점을 둔다.
예) 하위 클래스에서 구현해야 하는 함수 및 알고리즘들을 미리 선언하여, 상속시 이를 필수로 구현하도록 한다.
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옵저버(Observer)
한 객체의 상태 변화에 따라 다른 객체의 상태도 연동되도록 일대다 객체 의존 관계를 구성하는 패턴 -
스테이트(State)
객체의 상태에 따라 객체의 행위 내용을 변경해주는 패턴 -
스트래티지(Strategy)
행위를 클래스로 캡슐화해 동적으로 행위를 자유롭게 바꿀 수 있게 해주는 패턴 -
템플릿 메소드(Template Method)
어떤 작업을 처리하는 일부분을 서브 클래스로 캡슐화해 전체 일을 수행하는 구조는 바꾸지 않으면서 특정 단계에서 수행하는 내역을 바꾸는 패턴 -
커맨드(Command)
실행될 기능을 캡슐화함으로써 주어진 여러 기능을 실행할 수 있는 재사용성이 높은 클래스를 설계하는 패턴
[참고]
