|디자인 패턴(Design Pattern)의 개요

• 각 모듈의 세분화된 역할이나 모듈들 간의 인터페이스와 같은 코드를 작성하는 수준의 세부적인 구현 방안을 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제
• 특징
  • 문제 및 배경, 실제 적용된 사례, 재상용이 가능한 샘플 코드 등으로 구성
  • 개발 과정 중에 문제가 발생하면 새로 해결책을 구상하는 것보다 문제에 해당하는 디자인 패턴을 참고하여 적용하는 것이 더 효율적
  • 한 패턴의 변형을 가하거나 특정 요구사항을 반영하면 유사한 형태의 다른 패턴으로 변화되는 특징
  • GoF(Gang of Four)의 디자인 패턴은 유형에 따라 생성 패턴 5개, 구조 패턴 7개, 행위 패턴 11개, 총 23개의 패턴으로 구성

|디자인 패턴 사용의 장단점

• 장점
  • 범용적인 코딩 스타일로 인해 구조 파악이 용이
  • 객체지향 설계 및 구현의 생산성을 높이는 데 적합
  • 검증된구조의 재사용을 통해 개발 시간과 비용이 절약
  • 개발자 간의 원활한 의사소통이 가능
  • 설계 변경 요청에 대한 유연한 대처가 가능
• 단점
  • 초기 투자 비용이 부담
  • 객체지향을 기반으로 한 설계와 구현을 다루므로 가른 기반의 애플리케이션에는 적합하지 않음

|생성 패턴 Creational Pattern

• 객체 생성과 관련된 5개의 패턴

• 특징

  • 생성 패턴은 객체의 생성과 참조 과정을 캡슐화 하여 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램의 구조에 영향을 크게 받지 않도록 하여 프로그램에 유연성을 더해준다.

• 종류

  | 추상 팩토리 Abstract Factory | - 구체적인 클래스에 의존하지 않고, 인터페이스를 통해 서로 연관, 의존하는 객체들의 그룹으로 생성하여 추상적으로 표현

  • 연관된 서브 클래스를 묶어 한 번에 교체하는 것이 가능 | | --- | --- | | 빌더 Builder | - 작게 분리된 인스턴스를 건축 하듯이 조합하여 객체를 생성
  • 객체의 생성 과정과 표현 방법을 분리하고 있어, 동일한 객체 생성에서도 서로 다른 결과를 만들어낼 수 있다. | | 팩토리 메소드 Factory Method | - 객체 생성을 서브 클래스에서 처리하도록 분리하여 캡슐화한 패턴
  • 상위 클래스에서 인터페이스만 정의하고 실제 생성은 서브 클래스가 담당
  • 가상 생성자(Virtual Constructor) 패턴이라고도 함 | | 프로토 타입 Prototype | - 원본 객체를 복제하는 방법으로 객체를 생성하는 패턴
  • 일반적인 방법으로 객체를 생성하며, 비용이 아주 큰 경우 주로 이용 | | 싱글톤 Singleton | - 하나의 객체를 생성하면 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있지만, 여러 프로세스가 동시에 참조할 수는 없다.
  • 클래스 내에서 인스턴스가 하나 뿐임을 보장하며, 불필요한 메모리 낭비를 최소화 할 수 있다. |

|구조 패턴 Structural Pattern

• 클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만들 수 있게 해주는 7개의 패턴

• 특징

  • 구조가 복잡한 시스템을 개발하기 쉽게 도와준다.

• 종류

  | 어댑터 Adapter | - 호환성이 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 이용할 수 있도록 변환해주는 패턴

  • 기존의 클래스를 이용하고 싶지만 인터페이스가 일치하지 않을 때 이용 | | --- | --- | | 브리지 Bridge | - 구현부에서 추상층을 분리하여, 서로가 독립적으로 확장할 수 있도록 구성한 패턴
  • 기능과 구현을 두 개의 별도 플래스로 구현 | | 컴포지트 Composite | - 여러 객체를 가진 복합 객체와 단일 객체를 구분 없이 다루고자 할 때 사용하는 패턴
  • 객체들을 트리 구조로 구성하여 디렉터리 안에 디렉터리가 있듯이 복합 객체 안에 복합 객체가 포함되는 구조를 구현할 수 있다. | | 데코레이터 Decorator | - 객체 간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장할 수 있는 패턴
  • 임의의 객체에 부가적인 기능을 추가하기 위해 다른 객체들을 덧붙이는 방식으로 구현 | | 퍼싸드 Facade | - 복잡한 서브 클래스들을 피해 더 상위에 인터페이스를 구성함으로써 서브 클래스들의 기능을 간편하게 사용할 수 있도록 하는 패턴
  • 서브 클래스들 사이의 통합 인터페이스를 제공하는 Wrapper 객체가 필요 | | 플라이웨이트 Flyweight | - 인스턴스가 필요할 때마다 매번 생성하는 것이 아니고 가능한 한 공유해서 사용함으로써 메모리를 절약하는 패턴
  • 다수의 유사 객체를 생성하거나 조작할 때 유용하게 사용할 수 있다 | | 프록시 Proxy | - 접근이 어려운 객체와여기에 연결하려는 객체 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 패턴
  • 네트워크 연결, 메모리의 대용량 객체로 접근 등에 주로 이용 |

|행위 패턴 Behavioral Pattern

• 클래스나 객체들이 서로 상호작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 11개의 패턴
• 특징
  • 하나의 객체로 수행할 수 없는 작업을 여러 객체로 분배하면서 결합도를 최소화 할 수 있도록 해준다.
• 종류

| 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 고리로 묶여 있어 요청이 해결될 때까지 고리를 따라 책임이 넘어감 | | --- | --- | | 커맨드 Command | - 요청을 객체의 한 형태로 캡슐화하여 재이용하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 남기는 패턴
• 요청에 사용되는 각종 명령어들을 추상 클래스와 구체 클래스로 분리하여 단순화 | | 인터프리터 Interperter | - 언어에 문법 표현을 정의하는 패턴
• SQL이나 통신 프로토콜과 같은 것을 개발할 때 사용 | | 반복자 Iterator | - 자료 구조와 같이 접근이 잦은객체에 대해 동일한 인터페이스를 사용하도록 하는 패턴
• 내부 표현 방법의 노출 없이 순차적인 접근이 가능 | | 중재자 Mediator | - 수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용을 캡슐화하여 객체로 정의하는 패턴
• 객체 사이의 의존성을 줄여 결합도를 감소시킬 수 있다
• 중재자는 객체 간의 통제와 지시의 역할을 수행한다. | | 메멘토 Memento | - 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 지능을 제공하는 패턴
• Ctrl + Z와 같은 되돌리기 기능을 개발할 때 주로 이용 | | 옵서버 Observer | - 한 객체의 상태가 변화하면 객체에 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴
• 주로 분산된 시스템 간에이벤트를 생성, 발행하고 이를 수신해야 할 때 이용 | | 상태 State | - 객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리해야 할 때 사용하는 패턴
• 객체 상태를 캡슐화하고 이를 참조하는 방식으로 처리 | | 전략 Strategy | - 동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의하는 패턴
• 클라이언트는 독립적으로 원하는 알고리즘을 선택하여 사용할 수 있으며, 클라이언트에 영향 없이 알고리즘이 변경이 가능 | | 템플릿 메소드 Template Method | - 상위 클래스에서 골격을 정의하고, 하위 클래스에서 세부 처리를 구체화하는구조의 패턴
• 유사한 서브 클래스를 묶어 공통된내용을 상위 클래스에서 정의함으로써 코드의 양을 줄이고 유지보수를 용이하게 함 | | 방문자 Visitor | - 각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴
• 분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문(Visit)하여 수행 |