디자인 패턴

디자인 패턴

 디자인 패턴은 모듈 간의 관계 및 인터페이스를 설계할 때 참조할 수 있는 전형적 해결 방식 또는 예제이다.

문제 및 배경, 실제 적용된 사례, 재사용이 가능한 샘플코드 등으로 구성됨.

 GOF의 디자인 패턴은 생성 패턴, 구조 패턴, 행위 패턴으로 구분된다.

 

 

[생성 패턴(Creational Pattern)]

 

  생성 패턴은 클래스나 객체의 생성과 참조 과정을 정의하는 패턴이다.

  아래 패턴은 '생성' 관련 패턴이다.

 

1. 추상 팩토리(Abstract Factory)
   
   • 구체적인 클래스에 의지하지 않고, 인터페이스를 통해 서로 연관 의존하는 객체들을 그룹으로 생성하여 추상적으로 표현함
   • 연관된 서브 클래스를 묶어 한번에 교체하는것이 가능함
2. 빌더(Builder : 건축가)
   • 작게 분리된 인스턴스를 건축하듯이 조합하여 객체를 생성함
   • 객체의 생성과정과 표현방법을 분리하고 있어, 동일한 객체 생성에서도 서로 다른 결과를 만들어 낼 수 있음.
3. 팩토리 메소드(Factory Method)
   • 객체 생성을 서브 클래스에서 처리하도록 분리하여 캡슐화한 패턴
   • 상위 클래스에서 인터페이스만 정의하고 실제 생성은 서브 클래스가 담당함
   • 가상 생성자(Virtual Constructor) 패턴이라고도 함
4. 프로토타입(Prototype : 견본품)
   
   • 원본 객체를 복제하는 방법으로 객체를 생성하는 패턴
   • 일반적인 방법으로 객체를 생성하며, 비용이 큰 경우 주로 이용함
5. 싱글톤(Singleton : 하나뿐인)
   • 하나의 객체를 생성하면 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있지만, 여러 프로세스가 동시에 참조할 수는 없음
   • 클래스 내에서 인스턴스가 하나뿐임을 보장하며, 불필요한 메모리 낭비를 최소화 할 수 있음.

 

[구조 패턴(Structural Pattern)]

 

  구조패턴은 구조가 복잡한 시스템을 개발하기 쉽도록 클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만드는 패턴

  아래 패턴은 '구조' 관련 패턴이다.

 

1. 어댑터(Adapter : 연결)
   
   • 호환성이 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 이용할 수 있도록 변환해주는 패턴
   • 기존의 클래스를 이용하고 싶지만 인터페이스가 일치하지 않을 때 이용함
   • (USB 단자를 C타입 포트에 낄 때, USB 단자를 C타입 단자로 바꿔주는 "젠더"를 사용는것과 같음)
2. 브리지(Bridge : 다리)
   • 구현부에서 추상층을 분리하여, 서로가 독립적으로 확장할 수 있도록 구성한 패턴
   • 기능과 구현을 두 개의 별도 클래스로 구현함
   • (그냥 기능을 따로 분리하는데 이때 브릿지를 만들어서 연결시키는 느낌인듯)
3. 컴포지트(Composite : 복합물)
   • 여러 객체를 가진 복합 객체와 단일 객체를 구분 없이 다루고자 할 때 사용하는 패턴
   • 객체들을 트리 구조로 구성하여 디렉터리 안에 디렉터리가 있듯이 복잡한 객체 안에 복잡한 객체가 포함되는 구조를 구현할 수 있다.
   • (트리구조인 것을 외우자. 객체 아래의 객체 아래의 객체 아ㄹ... 아무튼 복잡한 것)
4. 데코레이터(Decorator : 장식하는 사람?)
   • 객체 간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장할 수 있는 패턴
   • 임의의 객체에 부가적인 기능을 추가하기 위해 다른 객체들을 덧붙이는 방식으로 구현함
   • (기본 베이스에 "장식"(부가적인 기능)을 능동적으로 덧붙이는 방식)
5. 퍼싸드(Facade : 정면)
   • 복잡한 서브 클래스들을 피해 더 상위에 인터페이스를 구현함으로써 서브 클래스들의 기능을 간편하게 사용할 수 있도록 하는 패턴
   • 서브 클래스들 사이의 통합 인터페이스를 제공하는 Wrapper 객체가 필요함
   • (서브 클래스를 따로 사용하기엔 복잡해서 그들 위의 클래스 와 인터페이스를 만들어서 사용하겠다는 것 같음. 뜻을 인용하자면 정면을 피해서 다른 방법을 찾는 느낌인가..?)
6. 플라이웨이트(Flyweight : 복싱의 경량급 선수)
   • 인스턴스가 필요할 때마다 매번 생성하는 것이 아니고, 가능한 공유해서 사용함으로써 메모리를 절약하는 패턴
   • 다수의 유사 객체를 생성하거나 조작할 때 유용하게 사용할 수 있음
   • (메모리를 체중으로 비유한 것 같음. 메모리 절약을 위해서 서로 공유하며 최대한 효율적으로 쓰는 패턴)
7. 프록시(Proxy : 대리인)
   • 접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 개체 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 패턴
   • 네트워크 연결, 메모리의 대용량 객체로의 접근 등에 주로 이용함
   • (고위원과 면담이 어려워 대리인을 구해 만나게해주는 느낌. 여기서 대리인은 인터페이스)

 

 

[행위 패턴(Behavioral Pattern)]

 

  행위 패턴은 클래스나 객체들이 서로 상호작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 패턴.

  아래 패턴은 '행위' 관련 패턴이다.

 

1. 책임 연쇄(Chain of Responsibility)
   • 요청을 처리할 수 있는 객체가 둘 이상 존재하여 한 객체가 처리하지 못하면 다음 객체로 넘어가는 형태의 패턴
   • 요청을 처리할 수 있는 각 객체들이 고리(Chain)로 묶여 있어 요청이 해결될 때 까지 고리를 따라 책임이 넘어감
   • (처리할 직원들이 연결고리처럼 일렬로 서있고, 바쁘면 뒷사람한테 일을 넘기는 형식)
2. 커맨드(Command)
   • 요청을 객체의 형태로 캡슐화하여 재이용하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 남기는 패턴
   • 요청에 사용되는 각종 명령어들을 추상 클래스와 구체 클래스로 분리하여 단순화함
   • (게임에서의 커맨드 입력은 누른 키들이 저장되면서 해당 커맨드의 기술이 나간다. 이것도 게임 커맨드 느낌처럼 전 요청을 저장하는 것)
3. 인터프리터(Interpreter)
   • 언어에 문법 표현을 정의하는 패턴
   • SQL이나 통신 프로토콜과 같은 것을 개발할 때 사용함
   • (그냥 인터프리터 언어(JS, SQL, Python, Ruby 등)를 알면 봐도 풀겠지. )
4. 반복자(Iterpriter)
   • 자료 구조와 같이 접근이 잦은 객체에 대해 동일한 인터페이스를 사용하도록 하는 패턴
   • 내부 표현 방법의 노출 없이 순차적인 접근이 가능함
   • (반복문 함수를 사용할 때, 구조를 알고 사용하는게 보통이다. 반복자 패턴은 함수의 구조를 알지 못해도 사용할 수 있게 해주는 패턴이다. 해당 자료구조나 집합체가 가진 모든 원소를 순회할 수 있어야 한다.)
5. 중재자(Mediator)
   • 수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용(Interface)을 캡슐화하여 객체로 정의하는 패턴
   • 객체 사이의 의존성을 줄여 결합도를 감소시킬 수 있음
   • (말 그대로 복잡한 관계들을 캡슐화 하여 하나의 클래스로 만드는 것)
6. 메멘토(Memento : 기억물)
   • 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화 함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 기능을 제공하는 패턴
   • Ctrl + Z 같은 되돌리기 기능을 개발할 때 주로 이용함
   • (Ctrl + Z를 만들기 위해 전 객체 상태를 저장해놓는 것. 전 상태를 기억한다.)
7. 옵서버(Observer : 관찰자)
   • 한 객체의 상태가 변화하면 객체에 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴
   • 일대다의 의존성을 정의함
   • 주로 분산된 시스템 간에 이벤트를 생성, 발행(Publish)하고, 이를 수신(Subscribe)해야 할 때 이용함
   • (객체들의 상태를 관찰하는 관찰자로 변화하면 다른 객체들에게 알린다.)
8. 상태(State)
   • 객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리하야 할 때 사용하는 패턴
   • 객체 상태를 캡슐화 하고 이를 참조하는 방식으로 처리함
   • (상태 패턴은 자판기와 같다. "동전이 없는 상태"에서 버튼누르기와,  "동전이 투입된 상태"에서 버튼누르기가 다르게 처리 되는 것과 같다.)
9. 전략(Strategy)
   • 동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의하는 패턴
   • 클라이언트는 독립적으로 원하는 알고리즘을 선택하여 사용할 수 있으며, 클라이언트에 영향 없이 알고리즘의 변경이 가능함
   • (객체가 할 수 있는 행위들 각각을 전략으로 만들어 놓고, 동적으로 행위의 수정이 필요한 경우 전략을 바꾸는 것만으로 행위의 수정이 가능하도록 만든 패턴이다.)
10. 템플릿 메소드(Template Method : 기본 틀 메소드)
    • 상위 클래스에서 골격을 정의하고 하위 클래스에서 세부 처리를 구체화하는 구조의 패턴
    • 유사한 서브 클래스를 묶어 공통된 내용을 상위 클래스에서 정의함으로써 코드의 양을 줄이고 유지보수를 용이하게 해줌
    • (유사한 클래스들을 묶고 공통된 기본 메소드를 제공하고, 처리가 달라야 하는 부분은 서브클래스에서 세부 처리한다.)
11. 방문자(Visitor)
    • 각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴
    • 분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문(Visit)하여 수행함
    • (그러니까 객체 데이터 구조랑 객체들이 수행할 메소드를 분리시켜 "데이터 구조 객체"들이 "메소드 클래스(처리 기능)"를 방문하여 처리하는것)

 

 

 

읽어주셔서 감사합니다!

정처기 화이팅!