디자인 패턴

• 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
  - 디자인 패턴은 1995년 GoF(Gang of Four)에 의해 처음으로 구체화 및 체계화됨
  - 아키텍처 패턴과 디자인 패턴의 차이점은 아키텍처 패턴은 상위 수준의 설계에 사용되며 전체 시스템의 구조를 설계하기 위한 참조 모델이라면, 디자인 패턴은 서브시스템에 속하는 컴포넌트들과 그 관계를 설계하기 위한 참조 모델

Q. 소프트웨어 설계에서 자주 발생하는 문제에 대한 일반적이고 반복적인 해결 방법을 무엇이라고 하는가?

1. 모듈 분해

2. 디자인 패턴

3. 연관 관계

4. 클래스 도출

 

• 디자인 패턴 장점 / 단점
  - 범용적인 코딩 스타일로 인해 구조 파악이 용이
  - 객체지향 설계 및 구현의 생산성을 높이는 데 적합하나 다른 기반의 애플리케이션 개발에는 적합하지 않음
  - 설계 변경 요청에 대한 유연한 대처 가능
  - 검증된 구조의 재사용을 통해 개발 시간과 비용이 절약
  - 초기 투자 비용이 부담
  
  * 요구사항을 직관적으로 구현하는 것이 아니고 디자인 패턴에 맞게 구현해야하기 때문에 초기에 시간과 노력이 많이 들지만, 이후에는 구조를 재사용함으로써 안정적인 유지보수가 가능해지므로 전체적인 측면에서는 비용이 절약
  
  
• 생성 패턴 (Creational Pattern) 5가지
  - 객체의 생성과 참조 과정을 캡슐화하여 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램의 구조에 영향을 크게 받지 않도록 함

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 (유사한 클래스 '군'으로 묶음)
빌더 (Builder)	- 작게 분리된 인스턴스를 건축 하듯이 조합하여 객체 생성 - 객체의 생성 과정과 표현 방법을 분리하고 있어, 동일한 객체 생성시에도 서로 다른 결과를 만들어낼 수 있음
팩토리 메소드 (Factory Method)	- 객체 생성을 서브 클래스에서 처리하도록 분리하여 캡슐화한 패턴 - 상위 클래스에서 인터페이스만 정의하고 실제 생성은 서브 클래스가 담당 - 가상 생성자 패턴이라고도 함
프로토타입 (Prototype)	- 원본 객체를 복제하는 방법으로 객체를 생성 - 일반적인 방법으로 객체를 생성하며, 비용이 큰 경우 주로 이용
싱글톤 (Singleton)	- 하나의 객체를 생성하면 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있지만, 여러 프로세스가 동시에 참조할 수 없음 - 클래스 내에서 인스턴스가 하나뿐임을 보장, 불필요한 메모리 낭비를 최소화 할 수 있음

* 추상 팩토리는 서로 다른 부품을 조립만 하는 조립 공장, 빌더는 건축가가 블록을 조립하는 모습, 팩토리 메소드는 부품부터 완성까지 찍어내는 공장, 프로토타입은 원형을 두고 복제품을 만드는 것, 싱글톤은 누구나 사용할 수 있지만 하나밖에 없는 정수기

 

• 구조 패턴 (Structural Pattern) 7가지
  - 클래스나 객체들을 조합하여 더 큰 구조로 만들 수 있게 해주는 패턴

어댑터 (Adapter)	- 호환성이 없는 클래스들의 인터페이스를 다른 클래스가 이용할 수 있도록 변환해주는 패턴 - 기존의 클래스를 이용하고 싶지만 인터페이스가 일치하지 않을 때
브리지 (Bridge)	- 구현부에서 추상층을 분리하여, 서로가 독립적으로 확장할 수 있도록 구성 - 기능과 구현을 두 개의 별도 클래스로 구현
컴포지트 (Composite)	- 여러 객체를 가진 복합 객체와 단일 객체를 구분 없이 다루고자 할 때 사용 - 객체들을 트리 구조로 구성하여 디렉터리 안에 디렉터리가 있듯이 복합 객체 안에 복합 객체가 포함되는 구조 (리눅스 파일 구조와 유사)
데코레이터 (Decorator)	- 객체 간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장할 수 있음 - 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 사이 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 유용
프록시 (Proxy)	- 접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 객체 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 패턴 - 네트워크 연결, 메모리의 대용량 객체로의 접근 등에 주로 이용

* 어댑터는 전압을 맞춰주는 변압기, 브리지는 두 섬을 연결하는 다리, 컴포지트는 파일과 폴더를 합성한 것, 데코레이터는 온갖 것으로 장식된 총, 퍼싸드는 고객의 요구사항을 수행해주는 고객센터, 플라이웨이트는 부담을 가볍게 하기 위해 물품을 공유하는 것, 프록시는 하기 어려운 일을 업무를 대리해서 처리해주는 대리인

 

• 행위 패턴 (Behavioral Pattern) 11가지
  - 클래스나 객체들이 서로 상호작용하는 방법이나 책임 분배 방법을 정의하는 패턴

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 형태로 캡슐화하여 재이용하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 남기는 패턴 - 요청에 사용되는 가종 명령어들을 추상 클래스와 구체 클래스로 분리
인터프리터 (Interpreter)	- 언어에 문법 표현을 정의하는 패턴 - SQL이나 통신 프로토콜과 같은 것을 개발할 때 사용
반복자 (Interator)	- 자료 구조와 같이 접근이 잦은 객체에 대해 동일한 인터페이스를 사용하도록 하는 패턴 - 내부 표현 방법의 노출 없이 순차적인 접근 가능
중재자 (Mediator)	- 수많은 객체들 간의 복잡한 상호작용을 캡슐화하여 객체로 정의하는 패턴 - 객체 사이의 의존성을 줄여 결합도를 감소 - 중재자는 객체 간의 통제와 지시의 역할 수행
메멘토 (Memento)	- 특정 시점에서의 객체 내부 상태를 객체화함으로써 이후 요청에 따라 객체를 해당 시점의 상태로 돌릴 수 있는 기능을 제공하는 패턴
옵서버 (Observer)	- 한 객체의 상태가 변화하면 객체에 상속되어 있는 다른 객체들에게 변화된 상태를 전달하는 패턴 - 주로 분산된 시스템 간에 이벤트를 생성 발행하고, 이를 수신해야할 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 있도록 정의하는 패턴 - 클라이언트는 독립적으로 원하는 알고리즘을 선택하여 사용할 수 있으며, 클라이언트에 영향 없이 알고리즘의 변경이 가능
템플릿 메소드 (Template Method)	- 상위 클래스에서 골격을 정의하고, 하위 클래스에서 세부 처리를 구체화하는 구조의 패턴 - 유사한 서브 클래스를 묶어 공통된 내용을 상위 클래스에서 정의함으로써 코드의 양을 줄이고 유지보수를 용이하게 해줌
방문자 (Visitor)	- 각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 분리하여 별도의 클래스로 구성하는 패턴 - 분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문하여 수행

* 책임 연쇄는 쏟아지는 물을 여러 물받이가 연속해서 나눠 받는 물레방아, 커맨드는 각종 명령어를 하나로 합쳐둔 것, 인터프리터는 언어 번역가, 반복자는 음악파일의 다음 곡 재생처럼 같은 명령의 반복, 중재자는 물품 매매를 중개해주는 인터넷 사이트, 메멘토는 기억 속의 그 때로 돌아가는 것, 옵서버는 유트브가 업로드되었을 때 구독자들에게 변화를 지켜보고 알려주는 것, 상태는 환자의 상태에 따라 치료방법이 다른 것, 전략은 여러 전략들을 정해놓고 필요할 때 원하는 전략을 선택하는 것, 템플릿 메소드는 각각의 방법들을 하나의 큰 틀로 묶는 것, 방문자는 책을 만들기 위해 각 부서를 번갈아각며 방문하는 것

 

 

 

▶︎ 디자인 패턴 공부할 때 참조했던 블로그
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