32. 디자인패턴이란?

디자인 패턴(Design Pattern)이란?

사람들은 같은 실수를 반복하지 않기 위해 자신들의 시행착오를 바탕으로 특정 상황에서 발생하는 문제 패턴을 발견하고 해결방안을 기록으로 남겼다.

기존 환경 내에서 반복적으로 일어나는 문제들을 어떻게 풀어나갈 것인가에 대한 일종의 솔루션 같은 것입니다.  이를 ‘디자인 패턴’이라고 부른다.

디자인 패턴 계의 교과서로 불리는 [GoF의 디자인패턴]에서는 객체지향적 디자인 패턴의 카테고리를 

"생성 패턴(CreationalPattern)", "구조 패턴(Structural Pattern)", "행동 패턴(Behavioral Pattern)" 3가지로 구분하고 있다.

 

생성(Creational) 패턴	구조(Structural) 패턴	행동(Behavioral) 패턴
Singleton	Adapter	Command
Abstract Factory	Composite	Interpreter
Factory Method	Decorator	Iterator
Builder	Facade	Mediator
Prototype	Flyweight	Memento
	Proxy	Observer
		State
		Strategy
		Template Method

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패턴의 분류

디자인 패턴은 복잡성, 상세도 및 설계 중인 전체 시스템에 대한 적용 범위에 따라 분류된다.

교차로를 더 안전하게 만들기 위해 신호등을 설치하거나 보행자를 위한 지하도가 있는 전체 다층 인터체인지를 구축하는 작업에 비유할 수 있다.

가장 기본적인 하위 설계 패턴을 이디엄이라고 한다. 일반적으로 이디엄은 단일 프로그래밍 언어에만 적용할 수 있다.

아키텍처 패턴은 상위 설계 패턴이며 가장 보편적으로 사용된다. 개발자들은 거의 모든 언어로 아키텍처 패턴들을 구현할 수 있으며 다른 패턴들과 달리 애플리케이션 전체의 구조​(아키텍처)​를 설계하는 데 사용할 수 있다.

또한 모든 패턴은 패턴의 의도 또는 목적에 따라 분류할 수 있다. 

• 생성 패턴들은 기존 코드의 재활용과 유연성을 증가시키는 객체 생성 메커니즘들을 제공한다.
• 구조 패턴은 구조를 유연하고 효율적으로 유지하면서 객체와 클래스를 더 큰 구조로 조합하는 방법을 설명한다.
• 행동 패턴은 객체 간의 효과적인 의사소통과 책임 할당을 처리한다.

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디자인 패턴의 종류 

>생성 패턴(Creational Patterns)

객체 생성에 관련된 패턴.

객체의 생성과 조합을 캡슐화해 특정 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램 구조에 영향을 크게 받지 않도록 유연성을 제공한다.

 

종류

1. 싱글톤 패턴(Singleton) : 클래스의 인스턴스가 하나임을 보장하고 접근할 수 있는 전역적인 접근점을 제공하는 패턴으로, 디자인 패턴의 가장 많이 알려진 패턴.

 

2. 추상팩토리 패턴(Abstract Factory) : 구체적인 클래스를 지정하지 않고 관련성이 있거나, 독립적인 객체들을 생성하기 위한 인터페이스를 제공하는 패턴.

 

3. 빌더 패턴(Builder) : 복학 객체의 생성과정과 표현과정을 분리시켜 동일한 생성과정에서 다양한 표현을 생성할 수 있는 패턴.

 

4. 팩토리 메서드 패턴(Factory Method) : 객체를 생성하는 인터페이스를 정의하지만, 인스턴스를 만드는 클래스는 서브클래스에서 결정하도록 하는 패턴. 팩토리 메서드에서는 인스턴스를 만드는 것을 서브 클래스에서 하게 됩니다.

 

5. 원형 패턴(Prototype) : 생성할 객체의 종류를 명시하는 데 원형이 되는 예시물을 이용하고 새로운 객체를 이 원형들을 복사함으로써 생성하는 패턴.

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>구조 패턴(Structural Patterns)

클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴.

예를 들어 서로 다른 인터페이스를 지닌 2개의 객체를 묶어 단일 인터페이스를 제공하거나 서로 다른 객체들을 묶어 새로운 기능을 제공하는 패턴.

 

종류

1. 적응자 패턴(Adapter or Wrapper) : 클래스의 인터페이스를 사용자가 기대하는 다른 인터페이스로 변환하는 패턴으로, 호환성이 없는 인터페이스 때문에 함께 동작할 수 없는 클래스들이 함께 작동하도록 해주는 패턴.

 

2. 브리지 패턴(Bridge) : 구현부에 추상층을 분리하여 각자 독립적으로 변형할 수 있도록 하는 패턴.

   컴포지트 패턴(Composite) : 객체들의 관계를 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층을 표현하는 패턴으로, 사용자가 단일 / 복합객체 모두 동일하게 다루도록 하는 패턴.

 

3. 데코레이터 패턴(Decorator) : 주어진 상황 및 용도에 따라 어떤 객체에 책임을 덧붙이는 패턴으로, 기능확장이 필요할 때 서브클래스 대신 쓸 수 있는 대안이 될 수 있다.

 

4. 퍼사드 패턴(Facade) : 서브시스템에 있는 인터페이스 집합에 통합된 하나의 인터페이스를 제공한다. 서브시스템을 좀 더 쉽게 사용하기 위해 고수준의 인터페이스를 정의.

 

5. 프록시 패턴(Proxy) : 어떤 다른 객체로 접근하는 것을 통제하기 위해 그 객체의 매니저 또는 자리 채움자를 제공하는 패턴.

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>행위 패턴(Behavioral Patterns)

객체나 클래스 사이의 알고리즘이나 책임 분배에 관련된 패턴.

한 객체가 혼자 수행할 수 없는 작업을 여러개의 객체로 어떻게 분배하는지, 또 그렇게 하면서도 객체 사이의 결합도를 최소화하는것에 중점을 두는 방식.

 

종류

1. 옵저버 패턴(Observer) : 객체들 사이에 1 : N 의 의존관계를 정의하여 어떤 객체의 상태가 변할 때, 의존관계에 있는 모든 객체들이 통지받고 자동으로 갱신될 수 있게 만드는 패턴.

 

2. 상태 패턴(State) : 객체의 내부 상태가 변경될 때 행동을 변경하도록 허락한다. 객체는 자신의 클래스가 변경되는 것처럼 보이게 됩니다.

 

3. 스트레이트지 패턴(Strategy) : 동일 계열의 알고리즘들을 정의하고, 각각 캡슐화하며 이들을 상호교환 가능하도록 만드는 것. 알고리즘을 사용하는 사용자로부터 독립적으로 알고리즘이 변경될 수 있도록 하는 패턴.

 

4. 템플릿 패턴(Template) : 객체의 연산에서 알고리즘의 뼈대만 정의하고, 나머지는 서브클래스에서 이루어지게 하는 패턴. 템플릿패턴은 알고리즘의 구조는 변경하지 않고 알고리즘의 각 단계를 서브클래스에서 재정의하게 된다.

 

5. 비지터 패턴(Visitor) : 객체구조를 이루는 원소에 대해 수행할 연산을 표현한다. 방문자는 연산에 적용할 원소의 클래스를 변경하지 않고 새로운 연산을 재정의 할 수 있다.

 

6. 역할 사슬 패턴(Chain of Responsibility) : 요청을 처리하는 기회를 하나 이상의 객체에 부여하여 요청을 보내는 쪽과 받는 쪽의 결합을 피하는 패턴. 요청을 받는 객체를 연쇄적으로 묶고 객체를 처리할 수 있을 때까지 요청을 전달한다.

 

7. 커맨드 패턴(Command) : 요청을 객체로 캡슐화하여 서로 다른 사용자의 매개변수화, 요청 저장 또는 로깅, 연산의 취소를 지원하게 만드는 패턴.

 

8. 인터프리터 패턴(Interpreter) : 주어진 언어에 대해서 문법을 위한 표현수단을 정의하고, 해당 언어로 된 문장을 해석하는 해석기를 사용하는 패턴.

 

9. 이터레이터 패턴(Iterator) : 내부 표현부를 노출하지 않고 어떤 객체 집합의 원소들을 순차적으로 접근할 수 있는 방법을 제공하는 패턴.

 

10. 미디에이터 패턴(Mediator) : 한 집합에 속해있는 객체들의 상호 작용을 캡슐화하는 객체를 정의하는 패턴. 중재자는 객체들이 직접 서로 참조하지 않도록함으로써 객체들간의 느슨한 연결을 촉진시키며 객체들의 상호작용을 독립적으로 다양화 시킬 수 있도록 해준다.

 

 

출처 - https://readystory.tistory.com

출처 - https://coding-factory.tistory.com