[정처기] 디자인 패턴 ( Design Pattern )을 알아보자!

 

 

디자인 패턴이란 ( Design Pattern )

 

디자인 패턴은 각 모듈의 세분화된 역할이나 모듈 간의 인터페이스와 같은 코드를 작성하는 수준의 세부적인 구현 방안을 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제를 의미한다.

 

디자인 패턴의 특징

• 디자인 패턴은 문제 및 배경, 실제 적용 사례, 재사용이 가능한 코드등으로 구성되어 있습니다.
• 디자인 패턴은 한 패턴에 변형을 가하거나 특정 요구사항을 반영하면 유사한 형태의 다른 패턴으로 변화하는 특징이 있습니다.
• 디자인 패턴은 1995년 GoF( Gang of Four )라고 불리는 4명이 처음으로 구체화 및 체계화하였습니다.
• GoF의 디자인 패턴은 수많은 패턴들 중 가장 일반적인 패턴들을 분류하고 정리함으로써 소프트웨어 공학이나 현업에서 가장 많이 사용되는 디자인 패턴입니다.

 

GoF의 디자인 패턴은 유형에 따라 생성 패턴( 5개, 위 그림에서는 4개 ), 구조 패턴 ( 7개 ), 행위 패턴 ( 11개 )로 구성되어있습니다.

 

 

디자인 패턴의 장점과 단점

 

• 범용적인 코딩 스타일로 인해 구조 파악이 용이합니다.
• 객체지향 설계 및 구현의 생산성을 높일 수 있습니다.
• 검증된 구조의 재사용을 통해 개발 시간과 개발 비용이 절약됩니다.
• 초기 투자 비용이 부담될 수 있습니다.
• 개발자 간의 원활한 의사소통이 가능하다.
• 설계 변경에 대한 유연한 대처가 가능합니다.
• 객체지향을 기반으로한 설계와 구조를 다루는 패턴이므로 다른 패러다임에는 적합하지 않습니다.

 

생성 패턴 ( Creational Pattern )

 

생성 패턴은 객체의 생성과 참조 과정을 캡슐화하여 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램의 구조에 영향을 받지 안도록 프로그램에 유연성을 향상 시켜주는 패턴입니다.

 

추상 팩토리 ( Abstract Factory )	구체적인 클래스에 의존하지 않으며 인터페이스를 통해 연관하거나 의존하는 객체들을 그룹으로 추상적으로 표현합니다. 연관된 클래스를 한번에 교체하는 것이 가능합니다.
빌더 ( Builder )	분리된 인스턴스를 조합하여 객체를 생성합니다. 객체의 생성과 표현을 분리하여 동일한 객체 생성에서도 다른 결과를 만들 수 있습니다.
팩토리 메소드 ( Factory Method )	객체 생성을 서브 클래스에서 생성하도록 분리한 캡슐화 패턴입니다. 상위 클래스는 인터페이스 정의 역할만 가지며 실제 생성은 서브 클래스가 담당합니다. 가상 생성자( Virtual Constructor ) 패턴이라고도 합니다.
프로토 타입 ( Prototype )	원본 객체를 복사하는 방법으로 객체를 생성합니다. 비용( 메모리 )이 큰 경우 주로 사용합니다.
싱글톤 ( Singleton )	하나의 생성된 객체를 어디서든 참조 할 수 있지만 여러 프로세스가 동시에 참조할 수는 없습니다. 클래스 내에서 인스턴스의 유일성을 보장하며 불필요한 메모리 낭비를 최소화합니다.

 

 

구조 패턴 ( Structual Pattern )

 

구조 패턴은 구조가 복잡한 시스템을 개발하기 쉽게 도와주는 패턴입니다.

 

어댑터 ( Adapter )	호환성이 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 사용할 수 있게 변환해주는 패턴입니다. 기존 클래스를 사용하고 싶지만 인터페이스가 일치하지 않을 때 사용합니다.
브리지 ( Bridge )	기능과 구현을 두 개의 별도 클래스로 분리 구현합니다. 서로 독립적으로 확장할 수 있도록 구성한 패턴입니다.
컴포지드 ( Composite )	여러 객체를 가진 복합 객체와 단일 객체의 구분없이 다룰때 사용하는 패턴입니다. 객체들을 트리( Tree )구조로 구성하여 복합 객체 안에 복합 객체가 포함되는 구조를 구현할 수 있습니다.
데코레이터 ( Decorator )	객체 간의 결합을 통해 유연하게 기능을 확장할 수 있는 패턴입니다. 부가적인 기능을 추가하기 위해 다른 객체를 덧붙이는 방식으로 구현합니다.
퍼싸드 ( Facade )	복잡한 클래스들의 상위에 인터페이스를 구성하여 하위 클래스들의 기능을 간편하게 사용할 수 있도록 하는 패턴입니다. 서브 클래스들 간에 통합 인터페이스를 제공하는 Wrapper 객체가 필요합니다.
플라이웨이트 ( Flyweight )	인스턴스를 매번 생성하는 것이 아닌 가능한 공유하여 사용해 메모리를 절약하는 패턴입니다. 유사한 다수의 객체를 생성하거나 조작할 때 유용합니다.
프록티 ( Proxy )	접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 객체 사이에 인터페이스 역할을 수행하는 패턴입니다. 네트워크 연결, 메모리의 대용량 객체로의 접근에 주로 이용됩니다.

 

 

행위 패턴 ( Behavioral Pattern )

 

행위 패턴은 하나의 객체로 수행할 수 없는 작업을 여러 개의 객체로 분배하며 결합도를 최소화하는 패턴입니다.

 

책임 연쇄 ( Chain of Responsibility )	요청을 처리할 수 있는 객체가 둘 이상 존재하고 한 객체가 처리하지 못하면 다른 객체가 처리하는 형태의 패턴입니다. 둘 이상의 객체는 고리 ( Chain )으로 묶여 있어 요청이 해결될 때까지 고리를 따라 책임을 전가합니다.
커맨드 ( Command )	요청을 객체의 형태로 캡슐화하여 재사용하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 남기는 패턴입니다. 요청에 사용되는 명령어들을 추상 클래스와 구체 클래스로 분리하여 단순화합니다.
인터프리터 ( Interpreter )	언어에 문법 표현을 정의한 패턴입니다. 주로 SQL이나 통신 프로토콜과 같은 것을 개발할 때 사용합니다.
반복자 ( Iterator )	자료 구조와 같은 접근이 잦은 객체에 동일한 인터페이스를 사용하도록 유도하는 패턴입니다. 내부 표현 방법의 노출없이 순차적으로 접근이 가능합니다.
중재자 ( Mediator )	수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용을 캡슐화하여 객체로 정의하는 패턴입니다. 객체들간의 의존성을 줄여 결합도를 낮출수 있습니다. 중재자는 객체들 간의 통제와 지시의 역할을 수행합니다.
메멘토 ( Memento )	특정 시점에서의 객체 내부의 상태를 객체화함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점으로 되돌릴 수 있는 기능을 제공하는 패턴입니다. Ctrl + Z와 같은 되돌리기 기능을 개발할 때 사용합니다.
옵서버 ( Observer )	객체의 상태가 변화하면 객체에 상속된 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴입니다. 분산된 시스템 간에 이벤트를 생성/발행(publish)하고 이를 수신(subscribe)해야 할 때 이용합니다.
상태 ( State )	객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리해야 할 때 사용하는 패턴입니다. 객체를 캡슐화하고 이를 참조하는 방식으로 처리합니다.
전략 ( Strategy )	동일한 계열의 알고리즘을 개별적으로 캡슐화하여 상호 교환할 수 있게 정의하는 패턴입니다. 클라이언트는 독립적으로 알고리즘을 선택하여 사용할 수 있고 클라이언트에 영향 없이 알고리즘의 변경이 가능합니다.
템플릿 메소드 ( Template Method )	상위 클래스에서 골격을 정의하며 하위 클래스에서 세부적인 처리를 구체화하는 구조의 패턴입니다. 유사한 클래스들을 묶어 공통된 내용을 상위 클래스에서 정의하며 코드의 양을 줄이고 유지보수를 용이하게 합니다.
방문자 ( Visitor )	각각의 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴입니다. 분리된 처리 기능은 각각의 클래스를 방문(visit)하여 수행합니다.