[GoF Design Pattern] 디자인 패턴

디자인 패턴

디자인 패턴은 모듈의 세분화된 역할이나 모듈들 간의 인터페이스 구현 방식을 설계할때 참조할 수 있는 전형적인 해결 방식을 말합니다. 디자인 패턴을 통해 설계 문제, 해결 방법, 해결 방법을 언제 적용해야 할지, 그 결과는 무엇인지 등을 알 수 있습니다.

또한 디자인 패턴은 한 패턴에 변형을 가하거나 어떠한 요구사항을 반영하면 다른 패턴으로 변형되는 특징이 있습니다.

1995년 GoF(Gang of Four)라고 불리는 Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vissides가 처음으로 디자인 패턴을구체화 하였습니다. GoF의 디자인 패턴은 소프트웨어 공학에서 가장 많이 사용되는 디자인 패턴이며 목적에 따라 분류할 시 생성 패턴 5개, 구조 패턴 7개, 행위 패턴 11개, 총 23개의 패턴으로 구성 됩니다.

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GoF 디자인 패턴

GoF 디자인 패턴은 목적과 범위에 따라 분류할 수 있습니다.

 

목적에 따라 분류 : 생성, 구조, 행위

- 생성 패턴 : 객체의 생성 과정에 관여

- 구조 패턴 : 객체의 합성에 관여

- 행위 패턴 : 객체가 상호작용하는 방법이나 관심사를 분리하는 방법에 관여

 

범위에 따라 분류: 패턴 대상이 클래스인지 객체인지 구분

클래스 패턴 : 클래스와 서브클래스 간의 관련성 다루며 주로 상속을 통해 관련되고, 컴파일 타임에 정적으로 결정

객체 패턴 : 객체 간의 관련성을 다루고, 런타임에 변경될 수 있는 동적인 성격을 지님

 

 

 

목적과 범위로 분리한 GoF 디자인 패턴 종류

출처: https://realzero0.github.io/study/2017/06/12/%EB%94%94%EC%9E%90%EC%9D%B8-%ED%8C%A8%ED%84%B4-%EC%A0%95%EB%A6%AC.html

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생성 패턴

생성 패턴은 객체 생성을 다루는 패턴입니다. 이러한 패턴은 객체 생성 과정을 추상화하고, 객체의 유형 및 의존성에 대한 복잡성을

줄이는데 도움을 줍니다. 다음과 같은 하위 카테고리로 구성됩니다.

 

1. 추상 팩토리 패턴 (Abstract Factory Pattern):
   • 추상 팩토리 패턴은 관련 있는 객체들의 집합을 생성하는 인터페이스를 제공합니다. 이 인터페이스는 구체적인 팩토리 클래스에 의해 구현되며, 각각의 팩토리 클래스는 특정 유형의 객체를 생성합니다. 이 패턴을 사용하면 클라이언트 코드는 구체적인 클래스를 명시적으로 참조하지 않고도 객체를 생성할 수 있습니다.
2. 팩토리 메서드 패턴 (Factory Method Pattern):
   • 팩토리 메서드 패턴은 객체 생성을 처리하는 인터페이스를 정의하고, 이 인터페이스를 구현한 여러 팩토리 클래스 중 하나를 사용하여 객체를 생성합니다. 팩토리 메서드 패턴은 서브클래스가 어떤 클래스의 인스턴스를 만들지를 결정하게 하는 패턴으로, 클라이언트 코드는 생성되는 객체의 구체적인 클래스를 알 필요가 없습니다.
3. 싱글톤 패턴 (Singleton Pattern):
   • 싱글톤 패턴은 어떤 클래스의 인스턴스가 하나만 존재하도록 보장합니다. 이 패턴을 사용하면 애플리케이션 전체에서 공유해야 하는 자원을 관리하거나 설정 정보를 담는 데 유용합니다.
4. 빌더 패턴 (Builder Pattern):
   • 빌더 패턴은 복잡한 객체의 생성 과정을 추상화하고, 객체를 단계별로 생성할 수 있게 하는 패턴입니다. 이 패턴을 사용하면 객체의 생성과 구성을 분리할 수 있으며, 가독성이 높은 코드를 작성할 수 있습니다.
5. 프로토타입 패턴 (Prototype Pattern):
   • 프로토타입 패턴은 객체를 복제하고 새로운 객체를 생성하는 패턴입니다. 이 패턴을 사용하면 기존 객체의 상태를 유지한 채 새로운 객체를 생성할 수 있으며, 객체 생성 비용을 줄일 수 있습니다.

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구조 패턴

구조 패턴은 클래스나 객체를 조합하여 더 큰 구조를 만드는 방법을 다루는 패턴입니다. 이러한 패턴은 클래스와 객체 간의 관계를

구성하거나 상속을 통해 새로운 기능을 제공하는데 사용됩니다. 다음은 주요 구조 패턴 몇 가지와 간략한 설명입니다.

 

1. 어댑터 패턴 (Adapter Pattern):
   • 어댑터 패턴은 인터페이스 호환성 문제로 인해 함께 동작하기 어려운 클래스들을 함께 사용할 수 있게 만듭니다. 어댑터 클래스를 이용하여 하나의 인터페이스를 다른 인터페이스로 변환하며, 이로써 호환성 문제를 해결합니다.
2. 데코레이터 패턴 (Decorator Pattern):
   • 데코레이터 패턴은 객체에 동적으로 새로운 기능을 추가하는 패턴입니다. 기본 객체를 감싸는 데코레이터 클래스를 사용하여 기능을 덧붙일 수 있으며, 객체를 수정하지 않고도 새로운 동작을 추가할 수 있습니다.
3. 퍼사드 패턴 (Facade Pattern):
   • 퍼사드 패턴은 복잡한 서브시스템을 단순한 인터페이스로 감싸고, 클라이언트가 간단하게 서브시스템을 사용할 수 있도록 합니다. 이 패턴은 복잡한 시스템을 단순화하여 사용하기 편리하게 만듭니다.
4. 컴포지트 패턴 (Composite Pattern):
   • 컴포지트 패턴은 객체들을 트리 구조로 구성하여 개별 객체와 복합 객체를 동일한 방식으로 다룰 수 있게 합니다. 이 패턴은 객체들 간의 계층적인 구조를 표현할 때 유용합니다.
5. 프록시 패턴 (Proxy Pattern):
   • 프록시 패턴은 다른 객체에 대한 대리자 또는 접근 제어를 제공하는 패턴입니다. 실제 객체를 대신하여 클라이언트와 상호작용하며, 접근 제어, 지연 로딩, 캐싱 등을 구현할 때 사용됩니다.
6. 다리 패턴 (Bridge Pattern):
   • 다리 패턴은 추상화와 구현을 분리하여 두 가지를 독립적으로 확장할 수 있게 합니다. 이 패턴은 복잡한 클래스 계층 구조를 간소화하고 유연성을 높이는 데 사용됩니다.
7. 복합체 패턴 (Composite Pattern):
   • 복합체 패턴은 객체들을 트리 구조로 구성하여 개별 객체와 복합 객체를 동일한 방식으로 다룰 수 있게 합니다. 이 패턴을 사용하면 객체들 간의 계층적인 구조를 표현하고 클라이언트가 개별 객체와 복합 객체를 일관되게 다룰 수 있습니다.

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행위 패턴

행위 패턴은 객체나 클래스 간의 상호작용 및 역할 분배와 관련된 패턴을 다룹니다. 클래스나 객체들이 서로 상호작용하는 방법이나 어떤 태스크, 어떤 알고리즘을 어떤 객체에 할당하는 것이 좋을지를 정의하는 패턴입니다. 즉, 객체나 클래스의 교류 방법에 대해 정의하는 것입니다. 이러한 패턴은 객체 간의 효율적인 커뮤니케이션과 상호작용을 촉진하며, 소프트웨어 시스템의 행위 부분을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 다음은 주요 행위 패턴 몇 가지와 간략한 설명입니다.

 

1. 스트래티지 패턴 (Strategy Pattern):
   • 스트래티지 패턴은 알고리즘을 정의하고 해당 알고리즘을 캡슐화하여 교체 가능하게 만듭니다. 이를 통해 동일한 작업을 수행하는 여러 알고리즘을 선택적으로 사용할 수 있습니다.
2. 옵저버 패턴 (Observer Pattern):
   • 옵저버 패턴은 객체 간의 일대다 관계를 정의합니다. 한 객체의 상태 변경이 다른 객체들에게 알려주고, 이들 객체들은 상태 변경에 따라 자동으로 업데이트됩니다.
3. 커맨드 패턴 (Command Pattern):
   • 커맨드 패턴은 요청을 객체로 캡슐화하고, 요청을 수행하는 객체와 요청을 발생시키는 객체를 분리합니다. 이로써 요청의 내용, 큐잉, 실행 등을 제어할 수 있습니다.
4. 스테이트 패턴 (State Pattern):
   • 스테이트 패턴은 객체의 내부 상태에 따라 객체의 행위를 변경할 수 있게 합니다. 객체의 행위가 상태에 의해 동적으로 변경되므로 상태 패턴은 상태 기계를 구현하는 데 유용합니다.
5. 체인 오브 리스폰시빌리티 패턴 (Chain of Responsibility Pattern):
   • 체인 오브 리스폰시빌리티 패턴은 요청을 처리할 수 있는 여러 핸들러 객체를 연결하여 요청을 처리할 핸들러를 자동으로 결정하는 패턴입니다. 각 핸들러는 요청을 처리하거나 다음 핸들러로 전달할 수 있습니다.
6. 인터프리터 패턴 (Interpreter Pattern):
   • 인터프리터 패턴은 언어나 문법을 해석하는 인터프리터를 구현할 때 사용됩니다. 주로 동적 언어나 특정 언어를 처리하는 데 활용됩니다.
7. 미디에이터 패턴 (Mediator Pattern):
   • 미디에이터 패턴은 객체 간의 상호작용을 중앙 집중화된 미디에이터 객체를 통해 조정합니다. 이를 통해 객체들 간의 결합도를 낮추고, 통신을 효율적으로 관리할 수 있습니다.
8. 상태 패턴 (Memento Pattern):
   • 상태 패턴은 객체의 내부 상태를 캡슐화하고, 이 상태를 저장하거나 복원할 수 있는 패턴입니다. 객체의 상태를 효율적으로 관리하고 이전 상태로 복원할 때 사용됩니다.
9. 방문자 패턴 (Visitor Pattern):
   • 방문자 패턴은 객체 구조를 순회하며 다양한 작업을 수행하는 패턴입니다. 객체 구조와 작업을 분리하여 확장성을 높이고 유지보수를 쉽게 만듭니다.