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[디자인패턴] 추상 팩토리 메서드 패턴(Abstract Factory Method Pattern)

jeonyoungho Jun 30, 2021 2021-06-30T16:25:00+09:00
Nov 12 2024-11-12T09:17:32+09:00 9 min

추상 팩토리 메서드 패턴(Abstract Factory Method Pattern)

  • 관련성이 있는 여러 종류의 객체를 일관된 방식으로 생성하는 경우에 유용

엘리베이터 부품 업체의 변경하기 Example

  • LG와 현대 업체의 모터와 문을 지원하는 클래스
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  • 템플릿 메서드의 적용
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public abstract class Door {
	private DoorStatus doorStatus ;
	public Door() {
		doorStatus = DoorStatus.CLOSED ;
	}
	public DoorStatus getDoorStatus() {
		return doorStatus ;
	}
	public void close() {  // 템플릿 메서드
		if ( doorStatus == DoorStatus.CLOSED ) return ;
		doClose() ;
		doorStatus = DoorStatus.CLOSED ;
	}
	protected abstract void doClose() ;
	public void open() {  // 템플릿 메서드
		if ( doorStatus == DoorStatus.OPENED ) return ;
		doOpen() ;
		doorStatus = DoorStatus.OPENED ;
	}
	protected abstract void doOpen() ;
}

public class LGDoor extends Door {
	protected void doClose() {
		System.out.println("close LG Door") ;		
	}
	protected void doOpen() {
		System.out.println("open LG Door") ;
	}
}

public class HyundaiDoor extends Door {
	protected void doClose() {
		System.out.println("close Hyundai Door") ;		
	}
	protected void doOpen() {
		System.out.println("open Hyundai Door") ;
	}
}
  • 팩토리 메서드 패턴의 적용: MotorFactory, DoorFactory
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public enum VendorID { LG, HYUNDAI }
public class MotorFactory {
	public static Motor createMotor(VendorID vendorID) {
		Motor motor = null ;
		switch ( vendorID ) {
		case LG : motor = new LGMotor() ; break ;
		case HYUNDAI : motor = new HyundaiMotor() ; break ;
		}	
		return motor ;
	}
}

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public class DoorFactory {
	public static Door createDoor(VendorID vendorID) {
		Door door = null ;
		switch ( vendorID ) {
		case LG : door = new LGDoor() ; break ;
		case HYUNDAI : door = new HyundaiDoor() ; break ;
		}	
		return door ;
	}
}
  • 클라이언트 코드
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public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		Door lgDoor = DoorFactory.createDoor(VendorID.LG) ;
		Motor lgMotor = MotorFactory.createMotor(VendorID.LG) ;
		lgMotor.setDoor(lgDoor) ;
		
		lgDoor.open() ;
		lgMotor.move(Direction.UP) ;
	}
}
  • 실행 결과
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문제점

  • 현재 프로그램은 LG의 부품(LGMotor와 LGDoor)를 사용하고 있다. 만약 다른 제조업체의 부품을 사용해야 한다면? 예를 들어 LG 부품 대신에 현대의 부품(HyundaiMotor와 HyundaiDoor)를 사용해야 한다면?
    • 팩토리 메서드 패턴을 이용한 현대 부품 사용
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      public class Client {
      public static void main(String[] args) {			
          Door hyundaiDoor = DoorFactory.createDoor(VendorID.HYUNDAI) ;
          Motor hyundaiMotor = MotorFactory.createMotor(VendorID.HYUNDAI) ;
          hyundaiMotor.setDoor(hyundaiDoor) ;
            
          hyundaiDoor.open() ;
          hyundaiMotor.move(Direction.UP) ;
      }
  }
    • 부품 별로 팩토리를 구현해야 함
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      public class Client {
  public static void main(String[] args) {			
      Door hyundaiDoor = DoorFactory.createDoor(VendorID.HYUNDAI) ;
      Motor hyundaiMotor = MotorFactory.createMotor(VendorID.HYUNDAI) ;
      hyundaiMotor.setDoor(hyundaiDoor) ;
      ArrivalSensor hyundaiArrivalSensor = 
          ArrivalSensorFactory.createArrivalSensor (VendorID.HYUNDAI) ;
      WeightSensor hyundaiWeightSensor = 
          WeightSensorFactory.createWeightSensor (VendorID.HYUNDAI) ;
      ElevatorLamp hyundaiElevatorLamp = 
          ElevatorLampFactory.createElevatorLamp (VendorID.HYUNDAI) ;
      FloorLamp hyundaiFloorLamp = FloorLampFactory.createFloorLamp (VendorID.HYUNDAI) ;
      DirectionLamp hyundaiDirectionLamp = 
          DirectionLampFactory.createDirectionLamp (VendorID.HYUNDAI) ;
      Speaker hyundaiSpeaker = SpeakerFactory.createSpeaker (VendorID.HYUNDAI) ;
      ElevatorButton hyundaiElevatorButton = 
          ElevatorButtonFactory.createElevatorButton (VendorID.HYUNDAI) ;
      FloorButton hyundaiFloorButton = 
          FloorButtonFactory.createElevatorFloorButton (VendorID.HYUNDAI) ;
      hyundaiDoor.open() ;
      hyundaiMotor.move(Direction.UP) ;
  }
  }
    • 코드량이 너무 방대해지고 하나씩 일일이 부품을 추가해줘야하는 문제점 발생
  • 게다가 새로운 제조업체의 부품을 사용해야 한다면? 예를 들어 삼성에서 엘리베이터 부품을 생산하기 시작해서 SamsungMotor와 SamsungDoor 클래스를 사용해야 한다면?
    • 각 팩토리에서 새로운 제조 업체 부품을 생성하도록 수정이 필요함
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해결책

  • 부품이 아니라 제조업체 별로 팩토리를 정의함
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  • 제조업체의 팩토리 클래스의 공통 추상 팩토리 클래스를 정의
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  • 소스 코드

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public abstract class ElevatorFactory {
	public abstract Motor createMotor() ;
	public abstract Door createDoor() ;
}

public class LGElevatorFactory extends ElevatorFactory {
	public Motor createMotor() {
		return new LGMotor() ;
	}
	public Door createDoor() {
		return new LGDoor() ;
	}
}

public class HyundaiElevatorFactory extends ElevatorFactory {
	public Motor createMotor() {
		return new HyundaiMotor() ;
	}
	public Door createDoor() {
		return new HyundaiDoor() ;
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		ElevatorFactory factory = null ;
		String vendorName = args[0] ;
		if ( vendorName.equalsIgnoreCase("LG") )
			factory = new LGElevatorFactory() ;
		else
			factory = new HyundaiElevatorFactory() ;
		Door door = factory.createDoor() ;
		Motor motor = factory.createMotor() ;
		motor.setDoor(door) ;
		
		door.open() ;
		motor.move(Direction.UP) ;
	}
}

  • 실행 결과
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  • 새로운 제조 업체가 새로 추가되면? (삼성 부품의 지원)
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  • 소스 코드

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public class SamsungElevatorFactory extends ElevatorFactory {
	public Motor createMotor() {
		return new SamsungMotor() ;
	}
	public Door createDoor() {
		return new SamsungDoor() ;
	}
}

public class SamsungDoor extends Door {
	protected void doClose() {
		System.out.println("close Samsung Door") ;		
	}
	protected void doOpen() {
		System.out.println("open Samsung Door") ;
	}
}

public class SamsungMotor extends Motor {	
	protected void moveMotor(Direction direction) {
		System.out.println("move Samsung Motor") ;
	}
}

public class Client {
	public static void main(String[] args) {	
		ElevatorFactory factory = null ;
		String vendorName = args[0] ;
		if ( vendorName.equalsIgnoreCase("LG") )
			factory = new LGElevatorFactory() ;
		else if ( vendorName.equalsIgnoreCase("Samsung") )
			factory = new SamsungElevatorFactory() ;
		else
			factory = new HyundaiElevatorFactory() ;
		Door door = factory.createDoor() ;
		Motor motor = factory.createMotor() ;
		motor.setDoor(door) ;
		
		door.open() ;
		motor.move(Direction.UP) ;
	}
}

  • 실행 결과
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  • 패턴의 추가적인 적용

    • 제조업체 별로 Factory 클래스를 생성하는 부분을 팩토리 메소드 패턴을 적용하여 설계
    • 제조업체 별 팩토리는 1개만 필요하다면 싱글턴 패턴을 적용
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      if ( vendorName.equalsIgnoreCase("LG") )
      factory = new LGElevatorFactory() ;
  else if ( vendorName.equalsIgnoreCase("Samsung") )
      factory = new SamsungElevatorFactory() ;
  else
      factory = new HyundaiElevatorFactory() ;
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    • 소스 코드
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      public class ElevatorFactoryFactory {	
      public static ElevatorFactory getFactory(VendorID vendorID) {  // 팩토리 메서드
          ElevatorFactory factory = null ;	
          switch ( vendorID ) {
          case LG: factory = LGElevatorFactory.getInstance() ; break ;
          case HYUNDAI : factory = HyundaiElevatorFactory.getInstance() ; break ;
          case SAMSUNG : factory = SamsungElevatorFactory.getInstance() ; break ;
          }
          return factory ;
      }
  }

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      public class LGElevatorFactory extends ElevatorFactory {  // 싱글턴을 적용한 LG 팩토리
      private static ElevatorFactory factory ;
		
      private LGElevatorFactory() {}
		
      public static ElevatorFactory getInstance() {
          if ( factory == null ) factory = new LGElevatorFactory();
          return factory ;
      }

      public Motor createMotor() { return new LGMotor() ; }
	
      public Door createDoor() { return new LGDoor() ; }
    
  }

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      public class Client {
  public static void main(String[] args) {
      String vendorName = args[0] ;
      VendorID vendorID ;
      if ( vendorName.equalsIgnoreCase("LG")) vendorID = VendorID.LG ;
      else if ( vendorName.equalsIgnoreCase("Samsung"))
          vendorID = VendorID.SAMSUNG ;
      else vendorID = VendorID.HYUNDAI ;
		
      ElevatorFactory factory = ElevatorFactoryFactory.getFactory(vendorID) ; // 제조사별 팩토리 생성하는 부분
		
      Door door = factory.createDoor() ;
      Motor motor = factory.createMotor() ;
      motor.setDoor(door) ;
		
      door.open() ;
      motor.move(Direction.UP) ;
  }
  }

추상 팩토리 패턴의 일반적인 형태

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추상 팩토리 패턴의 순차 다이어그램

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추상 팩토리 패턴을 위에 적용한 클래스 다이어그램

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출처

  • Java객체지향 디자인패턴(한빛미디어)
디자인패턴, 생성패턴
designpattern abstractfactorymethodpattern
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.
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