디자인 패턴(Design Pattern) 이란?

 

디자인 패턴(Design Pattern)이란?

소프트웨어 프로그램을 개발할때 참조할 수 있는 해결책 또는 예제

 

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디자인 패턴 구성요소

패턴의 이름, 문제 및 배경, 솔루션, 실제 적용된 사례, 샘플코드

 

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목적에 따른 디자인 패턴 유형

• 생성 패턴 : 말 그대로 생성하는 패턴 인스턴스나 클래스 생성하고 참조하는 그 과정을 정의
• 구조 패턴 : 구조가 복잡한 시스템을 더 개발 하기 쉽도록 인스턴스나 클래스를 어떻게 조합해서 더 큰 구조로 개발 할것인가를 정의
• 행위 패턴 : 인스턴스나 클래스 등의 상호작용 방법, 역할 분담방법 등을 정의 결합도를 최소화 하는것이 목적

 

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목적에 따른 디자인 패턴 분류

 

생성패턴(Creational Parttern) 5가지

 

- 빌더(Builder) 

작게 분리된 인스턴스를 조합해서 객체를 생성한다.

객체의 생성 과정과 표현방법을 분리해서 같은 객체를 생성해도 다른 결과를 도출할 수 있다.

ex) 같은 안녕하세요라는 객체를 생성해도 상속받은 클래스가 영어면 영어로 일본어면 일본어로 출력되는 형태를 말한다.

 

 

- 추상팩토리(Abstract Factory)

하위클래스에 의존하지 않는 형태 인터페이스를 통해 서로 연관, 의존하는 객체들의 그룹으로 생성하여 추상적으로 표현한다. 상위 클래스의 코드가 변경되면, 상속중인 모든 하위 클래스 역시 변경 된다.

 

추상팩토리

 

 

추상이라는 이름의 상위클래스가 있고 하위클래스는 그냥 상위 추상클래스를 불러쓴다.

상위 클래스가 변경되면 하위 클래스도 다 같이 변경된다.

 

 

- 프로토타입(Prototype)

원본객체를 복제하는 형태로 객체 생성 비용이 저렴하다.

 

 

- 팩토리 메소드(Factory Method)

객체 생성을 서브 클래스에서 구체화할 수 있도록 분리화해서 캡슐화한 패턴

그림과 같이 상위클래스는 인터페이스만 정의하고 실제 객체 생성은 하위클래스에서 한다.

가상 생성자(Virtual Constructor) 패턴이라고도 한다.

 

 

싱글톤(Singleton)

유일한 하나의 인스턴스

하나의 객체를 생성하면 동시참조가 불가능하다.

클래스 내에서 인스턴스가 하나뿐임을 보장, 불필요한 메모리 낭비를 줄일 수 있다.

 

 

 

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구조 패턴(Structural Pattern) 7가지

 

- 어댑터(Adapter)

클래스 간에 호환성이 없는 인터페이스를 변환해주는 패턴

기존의 클래스를 이용하고 싶지만 인터페이스가 일치하지 않을 때 사용한다.

 

 

- 브릿지(Bridge)

기능과 구현을 별도 클래스로 분리

구체화 하는 구현층과 기능을 정의하는 추상층을 분리하여 서로 독립적 확장을 할 수 있도록 구성한 패턴

만약 하나로 묶으면 크기가 커서 속도가 느려지기 때문

 

 

- 컴포지트(Composite)

단일객체과 복합객체를 구분없이 다루고자 할 때 사용한다.

객체를 트리 구조로 구성

 

 

- 데코레이터(Decorator)

클래스에 부가 기능을 추가 하기 위해 다른 객체를 덧붙이는 방식

객체간의 결합을 통해 능동적으로 기능들을 확장할 수 있는 패턴

 

 

- 퍼싸드(Facade)

다수의 서브 클래스들 상위에 통합 인터페이스를 제공하는 Wrapper 객체를 구성함으로써 서브 클래스들의 기능을 간편하게 이용하게 할 수 있는 패턴

 

 

- 플라이웨이트(Flyweight)

다수의 유사 객체 생성이 필요할때 매번 생성하는 것이 아니고 가능한 공유해서 사용함으로 써 메모리를 절약하는 패턴

 

 

- 프록시(Proxy)

접근이 어려운 객체와 여기에 연결하려는 객체 사이에서 접근할 수 있도록 인터페이스 역할 수행

네트워크 연결, 메모리 대용량 객체로 접근 등에 이용

 

 

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행위 패턴(Behavioral Pattern) 11가지

 

- 책임 연쇄(Chain of Responsibility)

요청을 처리할 수 있는 둘 이상의 객체가 고리(chain)로 연결되어 있어서 한 객체가 처리를 못하면 요청이 해결될 때까지 고리를 따라 다음 객체로 책임이 넘어간다.

 

 

-커맨드(Command)

요청에 필요한 명령어를 객체의 형태로 캡슐화(추상과 구체)하여 재이용 하거나 취소할 수 있도록 요청에 필요한 정보를 저장하거나 로그에 기록하는 패턴

요청시에 사용되는 각종 명령어들을 추상 클래스와 구체 클래스로 분리하여 단순화 한다.

ex)명령프롬프트 창에서 명령어 입력뒤 위쪽 화살표 누를때 해당명령어가 바로 나타나는 것

 

 

- 인터프리터(Interpreter)

언어의 문법을 정의 쉽게 말하면 맞춤법 검사 같은 것

SQL이나 통신 프로토콜 같은 것을 개발할 때 사용한다.

 

 

- 반복자(Iterator)

접근이 잦은 객체에 동일한 인터페이스를 사용하도록 한다.

디렉토리 주소를 보면 반복적으로 사용되는 기호가 있는데 이 반복자 덕분에 내부 표현방법의 노출 없이 순차적인 접근이 가능하다

 

 

- 중재자(Mediator)

수많은 객체들간에 복잡한 상호작용을 캡슐화 함으로써

객체 사이의 의존성을 줄여 결합도를 감소시킨다.

 

 

- 메멘토(Memento)

특정 시점에 객체 내부 상태를 객체화 하고 필요에 따라 해당 위치로 되돌림

Ctrl+Z 기능

 

 

-옵저버(Observer)

한 객체의 상태가 변화하면 상속되어 있는 다른 객체에 변화된 상태를 전달 하는 패턴

주로 분산된 시스템 간에 이벤트 발행과 구독해야 할때 이요한다.

ex) 카톡의 읽음표시

 

 

 

 

- 상태(State)

객체의 상태에 따라 동일한 동작을 다르게 처리해야할 때 사용한다. 

ex) 메신저 알림을 어떻게 설정하느냐에 따라 무음 진동 등으로 다르게 동작하게 된다.

 

 

 

- 전략(Strategy)

동일한 계열의 알고리즘들을 개별적으로 객체화 하여 상호교환한다.

클라이언트는 각각 독립적으로 원하는 알고리즘 선택하여 사용 가능하며 서로 영향없이 알고리즘의 변경이 가능하다.

 

 

- 템플릿 메소드(Template Method)

상위 클래스에서 구조(인터페이스)를 정의 하고, 서브 클래스에서 인터페이스를 구체화하는 패턴

생성패턴의 팩토리 메소드와 유사한 개념

유사한 서브 클래스를 묶어서 공통된 내용을 상위 클래스 정의함으로써 코드 양을 줄이고 유지보수가 쉬워진다.

 

 

 

- 방문자(Vistor)

각 클래스들의 데이터 구조에서 처리 기능을 별도의 클래스로 분리하는 패턴

데이터 구조와 기능을 분리하는 형태이다.

분리된 처리 기능은 각 클래스를 방문하여 수행한다.