[정보처리기사 필기] 디자인 패턴 (Design Pattern), 개념및 유형 + 생성 패턴

 

¶ 디자인 패턴 개념

• 디자인 패턴은 소프트웨어 공학의 소프트웨어 설계에서 공통으로 발생하는 문제에 대해 자주 쓰이는 설계 방법을 정리한 패턴이다.
• 디자인 패턴을 참고하여 개발할 경우 개발의 효율성과 유지보수성, 운용성 등의 품질이 높아지며, 프로그램의 최적화에 도움이 된다.

 

¶ 디자인 패턴 유형

https://m.hanbit.co.kr/channel/category/category_view.html?cms_code=CMS8616098823

 

유형	설명
생성	- 객체 인스턴스 생성에 관여, 클래스 정의와 객체 생성 방식을 구조화, 캡슐화를 수행하는 패턴 - 생성 디자인 패턴의 종류로는 Builder, Prototype, Factory Method, Abstract Factory, Singleton이 있음
구조	- 더 큰 구조 형성 목적으로 클래스나 객체의 조합을 다루는 패턴 - 구조 디자인 패턴의 종류로는 Bridge, Decorator, Facade, Flyweight, Proxy, Composite, Adapter가 있음
행위	- 클래스나 객체들이 상호 작용하는 방법과 역할 분담을 다루는 패턴 - 행위 디자인 패턴의 종류로는 Mediator, Interpreter, Iterator, Template Method, Observer, State, Visitor, Command, Strategy, Memento, Chain of Responsibility가 있음

 

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생성 패턴

 

① 빌더(Builder)

• 복잡한 인스턴스를 조립하여 만드는 구조로, 복합 객체를 생성할 때 객체를 생성하는 방법(과정)과 객체를 구현(표현)하는 방법을 분리함으로써 동일한 생성 절차에서 서로 다른 표현 결과를 만들 수 있는 디자인 패턴
• 생성과 표기를 분리해서 복잡한 객체를 생성

 

    ▶ Buiilder 패턴의 클래스 다이어그램

https://eliotjang.github.io/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B3%B5%ED%95%99/design-pattern-ch07/

 

    ▶ Builder 패턴의 시퀀스 다이어그램

https://eliotjang.github.io/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B3%B5%ED%95%99/design-pattern-ch07/

 

    ▶ 등장역할

등장인물	역할
Builder(건축자)의 역할	- 인스턴스를 생성하기 위한 인터페이스(API)를 결정
ConcreteBuilder(구체적인 건축자)의 역할	- Builder 역할의 인터페이스(API)를 구현하고 있는 클래스
Director(감독자)의 역할	- Builder 역할의 인터페이스(API)를 사용해서 인스턴스를 생성 - ConcreteBuilder 역할에 의존한 프로그래밍은 수행하지 않음
Client(의뢰인)의 역할	- Builder 패턴을 이용하는 역할

 

 

② 프로토타입(Prototype)

• 처음부터 일반적인 원형을 만들어 놓고, 그것을 복사한 후 필요한 부분만 수정하여 사용하는 패턴으로, 생성할 객체의 원형을 제공하는 인스턴스에서 생성할 객체들의 타입이 결정되도록 설정하며 객체를 생성할 때 갖추어야 할 기본 형태가 있을 때 사용되는 디자인 패턴
• 기존 객체를 복제함으로써 객체를 생성

 

    ▶ Prototype 패턴의 클래스 다이어그램

https://eliotjang.github.io/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B3%B5%ED%95%99/design-pattern-ch06/

 

    ▶ 등장역할

등장인물	역할
Prototype(원형)의 역할	- 인스턴스를 복사하여 새로운 인스턴스를 만들기 위한 메소드를 결정
ConcretePrototype(구체적인 원형)의 역할	- 인스턴스를 복사해서 새로운 인스턴스를 만드는 메소드를 실제로 구현
Client(이용자)의 역할	- 인스턴스를 복사하는 메소드를 이용해서 새로운 인스턴스를 만듦

 

 

③ 팩토리 메서드(Factory Method)

• 상위 클래스에서 객체를 생성하는 인터페이스를 정의하고, 하위 클래스에서 인스턴스를 생성하도록 하는 방식으로, 상위 클래스에서는 인스턴스를 만드는 방법만 결정하고, 하위 클래스에서 그 데이터의 생성을 책임지고 조작하는 함수들을 오버라이딩하여 인터페이스와 실제 객체를 생성하는 클래스를 분리할 수 있는 특성을 갖는 디자인 패턴
• 생성할 객체의 클래스를 국한하지 않고 객체를 생성

 

    ▶ Factory Method 패턴의 클래스

https://eliotjang.github.io/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B3%B5%ED%95%99/design-pattern-ch04/

 

    ▶ 등장역할

등장인물	역할
Product(제품)의 역할	- 생성되는 인스턴스가 가져야 할 인터페이스(API)를 결정하는 추상 클래스 - 구체적인 내용은 하위 클래스의 ConcreteProduct 역할이 결정
Creator(작성자)의 역할	- Product 역할을 생성하는 추상 클래스 - Creator 역할은 실제로 생성하는 ConcreteProduct 역할에 가지고 있는 정보가 없음
ConcreteProduct(구체적인 제품)의 역할	- 구체적인 제품을 나타내는 클래스
ConcreteCreator(구체적인 작성자)의 역할	- 구체적인 제품을 만드는 클래스

 

 

④ 앱스트랙 팩토리(Abstract Factory)

• 구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴으로 이 패턴을 통해 생성된 클래스에서는 사용자에게 인터페이스(API)를 제공하고, 구체적인 구현은 Concrete Product 클래스에서 이루어지는 특징을 갖는 디자인 패턴
• 동일한 주제의 다른 팩토리를 묶음

 

    ▶ Abstract Factory 패턴의 클래스 다이어그램

https://eliotjang.github.io/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B3%B5%ED%95%99/design-pattern-ch08/

 

    ▶ 등장역할

등장인물	역할
AbstractProduct(추상적인 제품)의 역할	- AbstractFactory 역할에 의해 만들어지는 추상적인 부품이나 제품의 인터페이스(API)를 결정
AbstractFactory(추상적인 공장)의 역할	- AbstractProduct 역할의 인스턴스를 만들어 내기 위한 인터페이스(API)를 결정
Client(의뢰자)의 역할	- AbstractFactory 역할과 AbstractProduct 역할의 인터페이스(API)만을 사용해서 주어진 역할을 실행
ConcreteProduct(구체적인 제품)의 역할	- AbstractProduct 역할의 인터페이스(API)를 구현
ConcreteFactory(구체적인 공장)의 역할	- AbstractFactory 역할의 인터페이스(API)를 구현

 

 

⑤ 싱글톤(Singleton)

• 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하도록 하며, 생성된 객체를 어디에서든지 참조할 수 있도록 하는 디자인 패턴
• 한 클래스에 한 객체만 존재하도록 제한

 

    ▶ Singleton 패턴의 클래스 다이어그램

https://eliotjang.github.io/%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0%EA%B3%B5%ED%95%99/design-pattern-ch05/

 

    ▶ 등장역할

등장인물	역할
Singleton의 역할	- 유일한 인스턴스를 얻기 위한 static 메소드를 가짐 - 이 메소드는 언제나 동일한 인스턴스를 반환

 

 

Referene

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