[SpringBoot] Design Pattern

💡 일종의 설계 기법이며, 설계 방법이다.

디자인 패턴

각 모듈의 세분화된 역할이나 모듈들 간의 인터페이스와 같은 코드를 작성하는 수준의 세부적인 구현 방안을 설계할 때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식 또는 예제

GoF(Gang of Four) 디자인 패턴 : 유형에 따라 생성 패턴 5개, 구조 패턴 7개, 행위 패턴 11개 총 23개의 패턴으로 구성된다.

목적

• SW 재사용성, 호환성, 유지 보수성을 보장

특징

• 디자인 패턴은 아이디어임, 특정한 구현이 아님
• 문제 해결 예방

장점

• 구조 파악 용이
• 재사용을 통해 개발 시간과 비용이 절약됨
• 원활한 의사소통 가능
• 설계 변경 요청에 대한 유연한 대처

단점

• 객체지향을 기반으로 한 설계와 구현을 다루므로 애플리케이션 개발에는 적합하지 않음
• 초기 투자 비용 부담

 

[생성 패턴(Creational Pattern)]

객체의 생성과 관련된 패턴으로, 객체의 생성과 참조 과정을 캡슐화하여 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램의 구조에 영향을 크게 받지 않도록 하여 프로그램에 유연성을 높여 준다.

ex) DBConnection을 관리하는 Instance를 하나만 만들 수 있도록 제한하여, 불필요한 연결을 막음

• Abstract Factory(추상 팩토리)
• Builder(빌더)
• Factory Method(팩토리 메소드)
• Prototype(프로토타입)
• Singleton(싱글톤)
  
  • 애플리케이션이 시작될 때, 어떤 클래스가 최초 한 번만 메모리를 할당하고 해당 메모리에 인스턴스를 만들어 사용하는 패턴
  • 💡 인스턴스가 필요할 때, 똑같은 인스턴스를 만들지 않고 기존의 인스턴스를 활용하는 것
  • 생성자가 여러번 호출되도, 실제로 생성되는 객체는 하나이며 최초로 생성된 이후에 호출된 생성자는 이미 생성한 객체를 반환시키도록 만드는 것
  • (java에서는 생성자를 private으로 선언해 다른 곳에서 생성하지 못하도록 만들고, getInstance() 메소드를 통해 받아서 사용하도록 구현

장점

• 먼저, 객체를 생성할 때마다 메모리 영역을 할당받아야 한다. 하지만 한번의 new를 통해 객체를 생성한다면 메모리 낭비를 방지할 수 있음
  
  

[구조 패턴(Structural Pattern)]

클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만들 수 있게 해주는 패턴

ex) 2개의 인터페이스가 서로 호환이 되지 않을 때, 둘을 연결해주기 위해서 새로운 클래스를 만들어서 연결 시킬 수 있도록 함

• Adapter(어댑터)클래스를 바로 사용할 수 없는 경우가 있음 (다른 곳에서 개발했다거나, 수정할 수 없을 때) 중간에서 변환 역할을 해주는 클래스가 필요 → 어댑터 패턴
  • 사용 방법 : 상속
  • 호환되지 않은 인터페이스를 사용하는 클라이언트 그대로 활용 가능
  • 향후 인터페이스가 바뀌더라도, 변경 내역은 어댑터에 캡슐화 되므로 클라이언트 바뀔 필요X

[클래스 다이어그램]

아이폰의 이어폰을 생각해보자
가장 흔한 이어폰 잭을 아이폰에 사용하려면, 잭 자체가 맞지 않는다.
따라서 우리는 어댑터를 따로 구매해서 연결해야 이런 이어폰들을 사용할 수 있다
⇒ 어댑터는 필요로 하는 인터페이스로 바꿔주는 역할

 

코드로 어댑터 패턴 이해하기

오리와 칠면조 인터페이스 생성
만약 오리 객체가 부족해서 칠면조 객체를 대신 사용해야 한다면?
두 객체는 인터페이스가 다르므로, 바로 칠면조 객체를 사용하는 것은 불가능함
따라서 칠면조 어댑터를 생성해서 활용해야 한다

• 코드
  - Duck.java

        package AdapterPattern;
        
        public interface Duck {
        	public void quack();
        	public void fly();
        }

• Turkey.java

        package AdapterPattern;
        
        public interface Turkey {
        	public void gobble();
        	public void fly();
        }
        ```
        
        - **WildTurkey.java**
        
        ```java
        package AdapterPattern;
        
        public class WildTurkey implements Turkey {
        
        	@Override
        	public void gobble() {
        		System.out.println("Gobble gobble");
        	}
        
        	@Override
        	public void fly() {
        		System.out.println("I'm flying a short distance");
        	}
        }

• TurkeyAdapter.java

        package AdapterPattern;
        
        public class TurkeyAdapter implements Duck {
        
        	Turkey turkey;
        
        	public TurkeyAdapter(Turkey turkey) {
        		this.turkey = turkey;
        	}
        
        	@Override
        	public void quack() {
        		turkey.gobble();
        	}
        
        	@Override
        	public void fly() {
        		turkey.fly();
        	}
        
        }

• DuckTest.java

        package AdapterPattern;
        
        public class DuckTest {
        
        	public static void main(String[] args) {
        
        		MallardDuck duck = new MallardDuck();
        		WildTurkey turkey = new WildTurkey();
        		Duck turkeyAdapter = new TurkeyAdapter(turkey);
        
        		System.out.println("The turkey says...");
        		turkey.gobble();
        		turkey.fly();
        
        		System.out.println("The Duck says...");
        		testDuck(duck);
        
        		System.out.println("The TurkeyAdapter says...");
        		testDuck(turkeyAdapter);
        
        	}
        
        	public static void testDuck(Duck duck) {
        
        		duck.quack();
        		duck.fly();
        
        	}
        }

• Bridge(브리지)
• Composite(컴포지트)
• Decorator(데코레이터)
• Facade(퍼싸드)
• Flyweight(플라이웨이트)
• Proxy(프록시)
  
  

[행위 패턴(Behavioral Pattern)]

클래스나 객체들이 서로 상호 작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 패턴

ex) 하위 클래스에서 구현해야 하는 함수 및 알고리즘들을 미리 선언하여, 상속 시 이를 필수로 구현하도록 함

• Chain of responsibility(책임 연쇄)
• Command(커맨드)
• Interpreter(인터프리터)
• Iterator(반복자)
• Mediator(중재자)
• Memento(메멘토)
• Observer(옵서버)
• State(상태)
• Strategy(전략)
• Template Method(템플릿 메소드)
• Visitor(방문자)