디자인 패턴
- 소프트웨어를 설계할 때 특정 맥락에서 자주 발생하는 고질적인 문제들이 또 발생했을 떄 재사용할 수 있는 훌륭한 해결책
- 패턴이란?
- 공통의 언어를 만들어 의사 소통을 원활하게 한다.
- 각기 다른 소프트웨어 모듈이나 기능을 가진 다양한 응용 소프트웨어 시스템들을 개발할 때도 서로 간에 공통되는 설계 문제가 존재하며 이를 처리하는 해결책 사이에도 공통점이 있다. 이러한 유사점을 패턴이라 한다.
디자인 패턴의 구조
- 콘텍스트: 문제가 발생하는 여러 상황을 기술한다. 즉, 패턴이 적용될 수 있는 상황을 나타낸다. 경우에 따라서는 패턴이 유용하지 못한 상황을 나타내기도 한다.
- 문제: 패턴이 적용되어 해결될 필요가 있는 여러 디자인 이슈들을 기술한다. 이떄 여러 제약 사항과 영향력도 문제 해결을 위해 고려해야 한다.
- 해결: 무제를 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.
아키텍처 패턴, 디자인 패턴, 관용구의 차이
- 아키텍처 패턴: 시스템을 구성하는 컴포넌트의 구성과 컴포넌트 사이의 협조 방법을 패턴화한 것이다. ‘레이어패턴’이나 ‘파이프&필터’,’브로커 패턴’등이 대푲거인 예다.
- 디자인 패턴: 아키텍처 패턴에서 컴포넌트의 내부 구조를 대상으로 한 클래스/ 객체의 구조와 협업 방법을 패턴화한 것이다.
- 관용구: 각각의 프로그램 언어 특유의 패턴. 프로그래밍에서 자주 사용하는 기술 방법(코딩 방법)을 패턴화한 것이다.
GoF 디자인 패턴
- 에리히 감마(Erich Gamma), 리차드 헬름(Richard Helm), 랄프 존슨(Ralph Hohnson), 존 블리시디스(John Vlissides)는 소프트웨어 개발 영역에서 디자인 패턴을 구체화하고 체계화한 GoF(Gang of Four)라 불리는 사람들의 이름이다.
- 이들은 ‘Design Patterns: Elements of Reusable Object-oriented Software’라는 책에서 디자인 패턴을 23가지로 정리하고, 생성, 구조, 행위의 3가지로 분류했다.
GoF 디자인 패턴의 분류
- 생성 패턴
- 객체 생성에 관련된 패턴
- 객체의 생성과 조합을 캡슐화해 특정 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램 구조에 영향을 크게 받지 않도록 유연성을 제공
- 대표적인 생성 패턴으로는 팩토리 메소드, 추상 팩토리, 빌더, 프로토타입, 싱글턴 패턴이 있다.
- 구조 패턴
- 클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴
- 예를 들어 서로 다른 인터페이스를 지닌 2개의 객체를 묶어 단일 인터페이스를 제공하거나 객체들을 서로 묶어 새로운 기능을 제공하는 패턴이다.
- 대표적인 구조 패턴으로는 어댑터, 퍼사드, 브리지, 컴퍼지트, 플라이웨이트 패턴 등이 있다.
- 행위 패턴
- 객체나 클래스 사이의 알고리즘이나 책임 분배에 관련된 패턴
- 가령 한 객체가 혼자 수행할 수 없는 작업을 여러 개의 객체로 어떻게 분배하는지, 또 그렇게 하면서도 객체 사이의 결합도를 최소화하는 것에 중점을 둔다.
- 대표적인 행위 패턴으로는 커맨드, 인터프리터, 이터레이터, 미디에이터, 메멘토, 옵서버, 스테이트, 스트래티지, 비지터 등이 있다.
- 대표적인 GoF 디자인 패턴
- 생성패턴
- 추상 팩토리(Abstract Factory): 구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴
- 팩토리 메서드(Factory Method): 객체 생성 처리를 서브 클래ㅡ로 분리해 처리하도록 캡슐화하는 패턴
- 싱글턴(Singleton): 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하도록 하며, 생성된 객체를 어디에서든지 참조할 수 있도록 하는 패턴
- 구조패턴
- 컴퍼지트(Composite): 여러 개의 객체들로 구성된 복합 객체와 단일 객체를 클라이언트에서 구별 없이 다루게 해주는 패턴
- 데커레이터(Decorator): 객체의 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장할 수 있게 해주는 패턴
- 행위패턴
- 옵서버(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 메서드(Template Method): 어떤 작업을 처리하는 일부분을 서브 클래스로 캡슐화해 전체 일을 수행하는 구조는 바꾸지 않으면서 특정 단계에서 수행하는 내역을 바꾸는 패턴
- 커맨터(Command): 실행될 기능을 캡슐화함으로써 주어진 여러 기능을 실행할 수 있는 재ㅔ사용성이 높은 클래스를 설계하는 패턴
- 생성패턴
출처
- Java객체지향 디자인패턴(한빛미디어)