[디자인 패턴]추상 팩토리 패턴

주요 디자인 패턴 13가지

1. 생성 패턴

- 싱글톤 패턴

- 추상 팩토리 패턴

- 팩토리 메소드 패턴

 

2. 행동 패턴

- 템플릿 메소드 패턴

- 싱글톤 패턴

- 상태 패턴 

- 반복자 패턴

- 전략 패턴

- 옵저버 패턴

 

3. 구조 패턴

- 데코레이터 패턴

- 프록시 패턴

- 컴포지트 패턴

- 어댑터 패턴

- 퍼사드 패턴

 

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1. 추상 팩토리 패턴이란?

- 팩토리 클래스를 통해 구상 클래스에 의존하지 않고도 객체들의 조합을 만들 수 있는 패턴

- 팩토리 클래스는 서로 관련이 있는 객체들의 집합이다.

 

*서로 관련이 있는 관계의 예시 

- 컴퓨터 브랜드 : 삼성 , LG

- 운영체제에 따른 GUI : 맥 , 리눅스 , 윈도우

 

삼성 컴퓨터 브랜드 공장에서는 삼성 컴퓨터 부품을 찍어내고,

맥 환경에서는 맥 GUI에서 맥 환경에서의 GUI를 구현한다.

 

여기서 핵심은 브랜드 , 운영체제의 종류에 상관없이 그것의 기능은 모두 동일하다는 것이다.

향후 이 "기능"은 추상클래스나 인터페이스로 묶어진다.

 

2. 추상 팩토리를 사용하는 이유

추상 팩토리를 사용하지 않는다면?

 

먄약 윈도우 환경에서 GUI 기능을 만들려고 한다고 가정해보자

 

클릭과 스크롤 기능을 구현해볼것이다.

 

Click click = WinGui.runClick();
Scroll scroll = WinGui.runScroll();
// 윈도우 클릭 , 스크롤 구현체를 가져온다.
click.click();
scroll.scroll();
// 각각의 기능 실행

 

하지만 이제 윈도우가 아닌 리눅스 기능까지 추가해야한다면 어떨까?

 

Click click = LinuxGui.runClick();
Scroll scroll = LinuxGui.runScroll();
// 윈도우 클릭 , 스크롤 구현체를 가져온다.
click.click();
scroll.scroll();
// 각각의 기능 실행

 

이처럼 구현 코드를 다시 수정하여서 코드에 반영해주어야한다.

 

즉, 클라이언트는 구현 코드에 의존하게 된다.

 

이것을 추상 팩토리를 적용하여 바꿔볼려고 한다.

GuiFactory gui = new WinGuiFac();
Click click = gui.runClick();
Scroll scroll = gui.runScroll();    

click.click();
scroll.scroll();

 

다음과 같이 팩토리 구현체를 받아서 해당 팩토리의 메소드를 실행시키는 방식으로 리팩토링하였다.

 

그럼 다시 윈도우 기능을 쓰려면?

 

GuiFactory gui = new WinGuiFac();
// 여기만 바꿔주면 됨
Click click = gui.runClick();
Scroll scroll = gui.runScroll();    

click.click();
scroll.scroll();

 

팩토리 하나만 바꿔주면 된다 !

 

기존 구현 클래스에 의존하던 것에 비하면 훨씬 개선되었다.

 

3. 추상 팩토리 구현 방법

 

위에서 추상 팩토리가 어떤 것이 대략 알았다면 , 이제 어떻게 구현을 하는 것이 좋을까 ?

 

출처 : https://gmlwjd9405.github.io/2018/08/08/abstract-factory-pattern.html

 

기본 구조는 다음과 같다.

 

AbstractFactory : 모든 팩토리 구현체를 담을 수 있는 인터페이스 (혹은 추상 클래스)이다.

 

ConcreteFactory : AbstractFactory의 추상 메소드를 오버라이딩 함으로써 제품/기능을 생산한다.  

                              여기서 삼성/LG , 리눅스/윈도우 처럼 여러 타입으로 나뉨

 

ConcreteProduct : 팩토리에서 생성되는 구체적인 제품/기능이다.

                               AbstractProduct를 오버라이딩한다.

 

AbstractProduct : ConcereteProduct의 공통 인터페이스이다. 

 

구체적인 코드들을 살펴보자

 

AbstractFactory

public interface GuiFactory {
    public Click runClick();
    public Scroll runScroll();
}

ConcreteFactory 

public class WindowGuiFac implements GuiFactory {
    @Override
    public Click runClick() {
        return new WindowClick();
    }

    @Override
    public Scroll runScroll() {
        return new WindowScroll();
    }
}

 

AbstractProduct 

public class WindowClick implements Click {
    @Override
    public void click() {
        System.out.println("윈도우 환경에서 클릭합니다.");
    }
}

public class WindowScroll implements Scroll {
    @Override
    public void scroll() {
        System.out.println("윈도우 환경에서 스크롤합니다.");
    }
}

ConcreteProduct

public class WindowGuiFac implements GuiFactory {
    @Override
    public Click runClick() {
        return new WindowClick();
    }

    @Override
    public Scroll runScroll() {
        return new WindowScroll();
    }
}

 

구현은 어려울 수 있지만 클라이언트 코드는 

 

public class main {
    public static void main(String[] args) {
        GuiFactory gui = new LinuxGuiFac();
        Click click = gui.runClick();
        Scroll scroll = gui.runScroll();

        click.click();
        scroll.scroll();
    }
}

이렇게 간단해진다.

 

요약을 하자면

 

클라이언트에서 추상 팩토리(Abstract Factory)에 팩토리(Concrete Factory) 주입

-> 팩토리에서 기능 구현 메소드 호출 (Concrete Product)

-> 추상 기능 인터페이스(Abstract Product)를 오버라이딩 한 구현 클래스(Concrete Product)에서 기능 반환 순으로 이루어진다.

 

4. 추상 팩토리의 장단점  

 

장점 : 

1. 클라이언트가 구현 클래스에 의존하지 않는다.

- 팩토리를 통해 기능을 생성하는 과정과 책임을 캡슐화 하였기 때문이다.

2. 구현 클래스에 의존하지 않으므로 구현체를 변경 시에 변경해야 할 코드가 줄어든다.

 

단점 :

1. 코드가 필요 이상으로 복잡해 질 수 있다.

2. 새로운 메소드(기능,제품 등) 을 추가하는 게 어렵다.

     - 추가하려면 Abstract Product를 변경해야하는데 이러면 모든 구현 클래스를 변경해야한다.

 

5. 결론

 

여러 제품이나 기능군이 있고 그들끼리 하나를 고르거나 대체할 수 있을 때 추상 팩토리 패턴을 사용할 수 있다.

하지만 코드가 조금 복잡해지거나 나중에 새로운 기능을 추가하기 번거로울 수 있다.

 

참고자료

 

https://www.youtube.com/watch?v=qXcxySA-Qes&t=370s 

https://inpa.tistory.com/entry/GOF-%F0%9F%92%A0-%EC%B6%94%EC%83%81-%ED%8C%A9%ED%86%A0%EB%A6%ACAbstract-Factory-%ED%8C%A8%ED%84%B4-%EC%A0%9C%EB%8C%80%EB%A1%9C-%EB%B0%B0%EC%9B%8C%EB%B3%B4%EC%9E%90

💠 추상 팩토리(Abstract Factory) 패턴 - 완벽 마스터하기

https://gmlwjd9405.github.io/2018/08/08/abstract-factory-pattern.html

[Design Pattern] 추상 팩토리 패턴이란 - Heee's Development Blog

https://refactoring.guru/ko/design-patterns/abstract-factory

추상 팩토리 패턴