디자인 패턴

디자인 패턴(Design Pattern)

디자인 패턴(Design Pattern)은 소프트웨어 디자인에서 반복적으로 발생하는 문제들에 대한 해결책을 재사용 가능한 형태로 정리한 것입니다. 디자인 패턴은 공통된 디자인 문제들을 식별하고, 해당 문제에 대한 해결 방법을 명확하게 문서화하여 소프트웨어 개발자들이 이를 재사용할 수 있도록 돕습니다. 디자인 패턴은 소프트웨어의 유연성, 재사용성, 확장성을 향상시키며, 코드의 가독성과 유지보수성을 개선하는 데 도움이 됩니다.

디자인 패턴은 크게 세 가지 카테고리로 나눌 수 있습니다:

1. 생성(Creational) 패턴: 객체의 생성 메커니즘을 다룹니다. 이러한 패턴은 객체 생성 과정에서의 유연성을 증가시키고, 객체 생성과 관련된 복잡성을 줄이는 데 사용됩니다. 대표적인 예로는 Singleton, Factory, Builder 패턴 등이 있습니다.
2. 구조(Structural) 패턴: 클래스와 객체를 조합하여 더 큰 구조를 형성하는 방법에 중점을 둡니다. 이러한 패턴은 객체와 클래스의 구성 방법을 개선하고, 클래스 간의 관계를 느슨하게 유지하는 데 도움을 줍니다. 대표적인 예로는 Adapter, Decorator, Composite 패턴 등이 있습니다.
3. 행위(Behavioral) 패턴: 객체나 클래스 사이의 알고리즘, 할당 및 책임을 분배하는 방법을 다룹니다. 이러한 패턴은 객체들 간의 상호 작용을 개선하고, 시스템의 동작을 더 유연하게 만드는 데 사용됩니다. 대표적인 예로는 Observer, Strategy, Command 패턴 등이 있습니다.

 

생성패턴(Creational Patterns)

생성 패턴(Creational Patterns)은 객체의 생성 방법을 추상화하여 객체 생성 과정을 유연하고 쉽게 관리할 수 있도록 돕는 디자인 패턴입니다. 이러한 패턴은 객체 생성에 대한 복잡성을 줄이고 객체 간의 의존성을 최소화하여 코드의 유연성을 향상시킵니다. 대표적인 생성 패턴에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

1. 싱글톤(Singleton) 패턴:
   • 싱글톤 패턴은 특정 클래스의 인스턴스가 하나만 생성되도록 보장하는 패턴입니다. 이를 통해 애플리케이션 전역에서 단일 객체에 접근할 수 있으며, 자원 공유나 설정 값 관리 등의 용도로 사용됩니다.
2. 팩토리(Factory) 메서드 패턴:
   • 팩토리 메서드 패턴은 객체 생성을 서브 클래스로 미루는 패턴입니다. 슈퍼 클래스에서는 추상적으로 객체를 생성하는 메서드를 정의하고, 서브 클래스에서 이를 구현하여 실제 객체를 생성합니다. 이를 통해 객체 생성의 변화에 유연하게 대응할 수 있습니다.
3. 추상 팩토리(Abstract Factory) 패턴:
   • 추상 팩토리 패턴은 여러 종류의 관련 객체들을 일관된 방식으로 생성할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 패턴입니다. 이를 통해 서로 관련된 객체들의 생성을 쉽게 관리하고 객체들 간의 결합도를 낮출 수 있습니다.
4. 빌더(Builder) 패턴:
   • 빌더 패턴은 복합 객체를 생성하는 패턴으로, 복잡한 객체의 생성 과정을 분리하여 객체의 생성 과정을 명확하게 정의합니다. 이를 통해 객체의 생성 과정을 유연하게 조절하고 객체의 특성을 쉽게 구성할 수 있습니다.
5. 프로토타입(Prototype) 패턴:
   • 프로토타입 패턴은 객체를 복제하여 새로운 객체를 생성하는 패턴입니다. 기존 객체의 상태를 복제하여 새로운 객체를 생성하므로, 객체 생성 과정이 복잡한 경우에 유용하게 사용됩니다.

생성 패턴은 객체 생성에 대한 복잡성을 줄이고 객체 간의 의존성을 최소화하여 유연하고 확장 가능한 소프트웨어를 설계하는 데 도움을 줍니다. 각 패턴은 특정한 상황에 맞게 선택하여 사용해야 하며, 적절한 패턴을 사용함으로써 소프트웨어의 유지보수성과 재사용성을 높일 수 있습니다.

 

구조 패턴(Structural Pattern)

구조 패턴(Structural Pattern)은 클래스와 객체를 조합하여 더 큰 구조를 형성하는 방법에 중점을 둡니다. 이러한 패턴은 객체와 클래스의 구성 방법을 개선하고, 클래스 간의 관계를 느슨하게 유지하는 데 도움을 줍니다. 주로 코드의 재사용성을 높이고 시스템의 유연성을 증가시키는 데 사용됩니다. 주요 구조 패턴에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

1. Adapter Pattern (어댑터 패턴): 서로 다른 인터페이스를 가진 클래스들을 함께 동작할 수 있도록 하기 위한 패턴입니다. 즉, 호환되지 않는 인터페이스를 갖는 클래스들을 연결하여 동작하도록 해줍니다.
2. Bridge Pattern (브릿지 패턴): 추상화와 구현을 분리하여 각각을 독립적으로 변경할 수 있도록 하는 패턴입니다. 즉, 추상화된 인터페이스와 그 구현을 분리하여 각각이 독립적으로 확장되고 변화할 수 있도록 합니다.
3. Composite Pattern (컴포지트 패턴): 객체들을 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층을 표현하는 패턴입니다. 즉, 개별 객체와 객체들의 집합을 동일하게 다룰 수 있도록 해줍니다.
4. Decorator Pattern (데코레이터 패턴): 객체에 동적으로 새로운 기능을 추가할 수 있도록 하는 패턴입니다. 객체의 기능을 유연하게 확장할 수 있도록 해줍니다.
5. Facade Pattern (퍼사드 패턴): 복잡한 서브 시스템을 단순한 인터페이스로 감싸서 외부에 제공하는 패턴입니다. 즉, 클라이언트가 복잡한 시스템의 일부를 직접 다루지 않고 단일한 인터페이스를 통해 간접적으로 사용할 수 있도록 해줍니다.
6. Flyweight Pattern (플라이웨이트 패턴): 메모리 사용량을 최적화하기 위해 객체를 공유하여 재사용하는 패턴입니다. 많은 수의 유사한 객체를 생성하는 경우에 유용합니다.

구조 패턴은 시스템의 구조를 설계할 때 객체와 클래스 간의 상호 작용을 개선하고, 유연성을 확보하기 위해 사용됩니다. 이러한 패턴들은 소프트웨어의 설계를 더 간결하고 확장 가능하며 유지보수하기 쉽도록 만들어 줍니다.

 

행위 패턴(Behavioral Pattern)

행위 패턴은 객체나 클래스 사이의 알고리즘, 할당 및 책임을 분배하는 방법을 다룹니다. 이러한 패턴은 객체들 간의 상호 작용을 개선하고, 시스템의 동작을 더 유연하게 만드는 데 사용됩니다. 여기에는 다음과 같은 주요 패턴들이 포함됩니다:

1. Observer 패턴 (Observer Pattern): 객체 사이의 일대다 종속 관계를 정의하여 한 객체의 상태가 변경되면 종속 객체에 자동으로 알립니다. 이를 통해 객체들 간의 느슨한 결합을 유지하고 상호 작용을 간단하게 만듭니다.
2. Strategy 패턴 (Strategy Pattern): 행위를 캡슐화하고 이를 교체 가능한 알고리즘으로 정의합니다. 이를 통해 객체는 실행 중에 알고리즘을 변경할 수 있으며, 코드 재사용성과 확장성을 향상시킵니다.
3. Command 패턴 (Command Pattern): 요청을 객체로 캡슐화하여 매개변수화하고, 클라이언트가 서로 다른 요청을 매개변수화된 객체로 대체하여 요청을 대기시킵니다. 이를 통해 요청, 연산, 실행을 분리하고, 실행 취소와 다시 실행을 지원합니다.
4. Iterator 패턴 (Iterator Pattern): 컬렉션의 요소에 순차적으로 접근하는 방법을 표준화합니다. 이를 통해 컬렉션의 내부 구조를 노출하지 않고, 다양한 컬렉션을 동일한 방식으로 반복할 수 있습니다.
5. Chain of Responsibility 패턴 (Chain of Responsibility Pattern): 요청을 처리할 수 있는 여러 개의 객체를 연결하여 요청을 처리할 객체를 찾을 때까지 요청을 전달합니다. 이를 통해 요청을 보내는 객체와 요청을 처리하는 객체를 분리하고, 동적으로 처리자를 지정할 수 있습니다.
6. State 패턴 (State Pattern): 객체의 상태에 따라 객체의 행동을 변경하는 방법을 정의합니다. 이를 통해 객체의 상태 전이를 명확하게 정의하고, 상태에 따라 행동을 캡슐화하여 객체의 유연성을 향상시킵니다.

행위 패턴은 시스템의 동작을 다양한 관점에서 제어하고 조정하는 데 사용됩니다. 객체 간의 관계를 느슨하게 유지하고, 코드의 재사용성과 유지보수성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.