[개발자 책읽기] Java로 해석한 GoF 의 Design Pattern (생성 - 추상 팩토리 패턴)

해당 글은 Gang of Four의 디자인 패턴 이라는 책을 읽고 학습한 내용을 정리 및 회고하는 글 입니다. 자세한 사항은 YES 24 GoF의 디자인 패턴 에서 확인해주세요.

 

GoF 의 디자인 패턴 - 재사용성을 지닌 객체지향 소프트웨어의 핵심 요소

 

• 프로텍 미디어
• 지은이: 에릭 감마, 존 블리사이드스, 리처드 헬름, 랄프 존슨
• 옮긴이: 김정아

 

 

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  • 클래스 다이어그램 이해하기

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Abstract Factory, 추상 팩토리 패턴

 

Abstract Factory, 추상 팩토리 패턴은 객체의 집합을 생성해야 할 때 유용하게 사용되는 패턴이다. 서로 관련이 있거나 독립적인 여러 객체의 군을 생성하기 위한 방법을 제공한다

 

동기

 

• 서로 다른 룩앤필은 서로 다른 UI의 표현 방식과 행동을 갖는다.
• Java Swing 에서는 MS 와 mac 과 같은 Host Machine 에 따라 Look and Feel 이 변경된다. 이에 따라 추상 팩토리에 있는 기본 팩토리 자체가 변경된다.

 

구현

 

 

참여 객체

 

• AbstractFactory
  • AbstractGUIFactory
• ConcreteFactory
  • WindowGUIFactory
  • OsxGUIFactory
• Product
  • Button
  • Menu
• ConcreteProduct
  • WindowButton
  • WindowMenu
  • OsxButton
  • OsxMenu

 

Factory Class

 

public interface AbstractGUIFactory {
    Button createButton();
    Menu createMenu();
}

public class OsxGUIFactory implements AbstractGUIFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new OsxButton();
    }

    @Override
    public Menu createMenu() {
        return new OsxMenu();
    }
}

public class WindowGUIFactory implements AbstractGUIFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new WindowButton();
    }

    @Override
    public Menu createMenu() {
        return new WindowMenu();
    }
}

 

위와 같이 AbstractFactory 에서 제품 군에 맞는 Factory 를 추상화하고 각각의 구현을 하위 클래스에 위임하여 하위 클래스가 본인에게 맞는 제품들을 생성하는 책임을 갖도록 한다.

 

Product Class

 

public interface Button {
    void paint();
}

public interface Menu {
    void onClick();
}

public class OsxButton implements Button {

    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Mac OS 의 버튼이 클릭되었습니다.");
    }
}

public class OsxMenu implements Menu {
    @Override
    public void onClick() {
        System.out.println("Osx 의 메뉴가 클릭되었습니다.");
    }
}

public class WindowButton implements Button {

    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Window 의 버튼이 클릭되었습니다.");
    }
}

public class WindowMenu implements Menu {
    @Override
    public void onClick() {
        System.out.println("Window 의 메뉴가 클릭되었습니다.");
    }
}

 

Product Class 에서는 각각의 제품군의 특성에 맞게 하위 구현이 되어있으며 공통된 Interface 를 통해 다형성을 유지한다.

 

Client

 

public class Application {

    private AbstractGUIFactory factory;

    @Setter
    @Getter
    private Button button;

    @Setter
    @Getter
    private Menu menu;

    public Application(AbstractGUIFactory factory) {
        this.button = factory.createButton();
        this.menu = factory.createMenu();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {

        String type = "OSX";

        AbstractGUIFactory factory; // 해당 Factory 의 Type 만 알면 특정 Type 의 Product 를 알 수 있다.

        if ("OSX".equals(type)) {
            factory = new OsxGUIFactory();
        } else if ("WINDOWS".equals(type)) {
            factory = new WindowGUIFactory();
        } else {
            throw new IllegalArgumentException();
        }

        Application application = new Application(factory);

        Button button = application.getButton();
        Menu menu = application.getMenu();
    }
}

 

위의 Client 코드를 보면 알 수 있듯이 특정 Factory 의 Type 만 알게 되면 해당하는 Type 의 Product 끼리의 객체 생성이 가능해진다.

 

위의 코드를 통해 알 수 있는 사실은 구현과 생성의 책임을 분리했음을 알 수 있으며 특정한 Product 가 추가된다 하더라도 기존의 코드에 영향은 최소한으로 유지할 수 있게 된다.

 

장점과 단점

 

장점

 

• factory 로 부터 생성되는 product 가 각각 동일한 집합에 속한 제품 군이라는 것을 확실히 할 수 있다.
• 구체 product 와 클라이언트 코드 사이에 결합을 피할 수 있다.
• 객체의 생성을 한 곳에서 담당하므로 SRP 에 위반하지 않는다.
• OCP 원칙을 위반하지 않는 코드를 만들 수 있다.

 

단점

 

• Abstract Factory (Kit) 로 인해서 새로운 인터페이스와 클래스가 도입되므로 코드는 필요 이상으로 복잡해질 수 있다.

 

정리

 

• 추상 팩토리는 팩토리와 제품이 참여한다.
• 클래스의 인스턴스를 직접 만들지 않고서도 관련된 제품 객체의 군을 생성하는 방법을 정의한다.
• 추상 팩토리에서는 제품의 객체 종류는 일정하고, 각 객체의 특성이 제품군마다 차이가 있을 때 매우 좋은 방법이다.
  • 어떤 특정 팩토리를 생성해서 해당 팩토리가 하위 제품들을 생성해내는 형태이다.
• 추상 팩토리는 제품 군을 생성한다는 점에서 다른 생성 패턴과 다른 양상을 띈다.
  • 다른 패턴은 한 종류의 Product 만 생성하기 떄문에