들어가기전에
3가지의 대분류와 그안에 23가지의 패턴이 있다
생성 패턴 = [ 싱글톤 패턴(Singleton), 추상팩토리 패턴(Abstract Factory), 빌더 패턴(Builder), 팩토리 메서드 패턴(Factory Method), 원형 패턴(Prototype) ]
구조 패턴 = [ 적응자 패턴(Adapter or Wrapper), 브리지 패턴(Bridge), 데코레이터 패턴(Decorator), 퍼사드 패턴(Facade), 프록시 패턴(Proxy) ]
행위 패턴 = [ 옵저버 패턴(Observer), 상태 패턴(State), 스트레이트지 패턴(Strategy), 템플릿 패턴(Template), 비지터 패턴(Visitor), 역할 사슬 패턴(Chain of Responsibility), 커맨드 패턴(Command), 인터프리터 패턴(Interpreter), 이터레이터 패턴(Iterator), 미디에이터 패턴(Mediator) ]
디자인 패턴은 협업하거나 유지보수의 편의를 제공하기위해 의사소통의 일종으로 이러한 문제를 조금이나마 해소한다. 하지만 여기에 정리된 패턴이 만능이 아니고 상황에 따라 적절하게 사용하는 것이 중요하다.
역사는 1987년에 Using Pattern Languages for Object-Oriented Programs 를 통해 알려졌다. 대중화된것은 GoF를 발표한 1995년이다 현재에는 수천개의 패턴이 발표되었다.
생성 패턴(Creational Patterns)
객체 생성에 관련된 패턴입니다. 객체의 생성과 조합을 캡슐화해 특정 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램 구조에 영향을 크게 받지 않도록 유연성을 제공한다.
1. 싱글톤 패턴(Singleton) : 생성자가 여러 차례 호출되더라도 실제로 생성되는 객체는 하나이고 최초 생성 이후에 호출된 생성자는 최초의 생성자가 생성한 객체를 리턴한다. 이와 같은 디자인 유형을 싱글톤 패턴이라고 한다. 주로 공통된 객체를 여러개 생성해서 사용하는 DBCP(DataBase Connection Pool)와 같은 상황에서 많이 사용된다.
2. 추상팩토리 패턴(Abstract Factory) : 구체적인 리턴문을 정하지 않은 함수를 정의 해두고 해당 클래스를 상속받아서 클래스의 리턴문을 정의 해서 사용하는 방식이다
php 예제
<?php
interface Button
{
public function paint();
}
class WinButton implements Button
{
public function paint()
{
echo "Windows Button";
}
}
class OSXButton implements Button
{
public function paint()
{
echo "OSX Button";
}
} ?>
3. 빌더 패턴(Builder) : 복합 객체의 생성과정과 표현과정을 분리시켜 동일한 생성과정에서 다양한 표현을 생성할 수 있는 패턴이다.
간단하게 매개 변수를 과도하게 많이 받아야할때 매개변수지정 실수를 방지하기 위함이다
(연관배열로 받아서 배열을 풀어서 키값을 찾아서 값을 변수에 넣어서 사용하는 방법도 있다)
자바 예제
class Something {
private Something(int number, String name, double size) {
//Something 클래스 초기화
}
public static class Builder {
int number=0;
String name=null;
double size=0d;
public Builder() {
//Builder 초기화
}
public Builder setNumber(int number) {
this.number = number;
return this;
}
public Builder setName(String name) {
this.name = name;
return this;
}
public Builder setSize(double size) {
this.size = size;
return this;
}
public Something build() {
return new Something(number, name, size);
}
}
}
public void createSomething() {
Something something = new Something.Builder().setNumber(number).setName(name).setSize(size).build();
}
4. 팩토리 메서드 패턴(Factory Method) : 객체를 생성하는 인터페이스를 정의하지만, 인스턴스를 만드는 클래스는 서브클래스에서 결정하도록 하는 패턴입니다. 팩토리 메서드에서는 인스턴스를 만드는 것을 서브 클래스에서 하게 됩니다.
간단하게 생성전용 클래스를 정의해서 객체 생성을 담당(PizzaFactory)한다
자바 스크립트
//Our pizzas
function HamAndMushroomPizza(){
var price = 8.50;
this.getPrice = function(){
return price;
}
}
function DeluxePizza(){
var price = 10.50;
this.getPrice = function(){
return price;
}
}
function SeafoodPizza(){
var price = 11.50;
this.getPrice = function(){
return price;
}
}
//Pizza Factory
function PizzaFactory(){
this.createPizza = function(type){
switch(type){
case "Ham and Mushroom":
return new HamAndMushroomPizza();
case "DeluxePizza":
return new DeluxePizza();
case "Seafood Pizza":
return new SeafoodPizza();
default:
return new DeluxePizza();
}
}
}
//Usage
var pizzaPrice = new PizzaFactory().createPizza("Ham and Mushroom").getPrice();
alert(pizzaPrice);
5. 원형 패턴(Prototype) : 생성할 객체의 종류를 명시하는 데 원형이 되는 예시물을 이용하고 새로운 객체를 이 원형들을 복사함으로써 생성하는 패턴이다.
php 예제
<?php
abstract class BookPrototype {
protected $title;
protected $topic;
abstract function __clone();
function getTitle() {
return $this->title;
}
function setTitle($titleIn) {
$this->title = $titleIn;
}
function getTopic() {
return $this->topic;
}
}
class PHPBookPrototype extends BookPrototype {
function __construct() {
$this->topic = 'PHP';
}
function __clone() {
}
}
class SQLBookPrototype extends BookPrototype {
function __construct() {
$this->topic = 'SQL';
}
function __clone() {
}
}
writeln('BEGIN TESTING PROTOTYPE PATTERN');
writeln('');
$phpProto = new PHPBookPrototype();
$sqlProto = new SQLBookPrototype();
$book1 = clone $sqlProto;
$book1->setTitle('SQL For Cats');
writeln('Book 1 topic: '.$book1->getTopic());
writeln('Book 1 title: '.$book1->getTitle());
writeln('');
$book2 = clone $phpProto;
$book2->setTitle('OReilly Learning PHP 5');
writeln('Book 2 topic: '.$book2->getTopic());
writeln('Book 2 title: '.$book2->getTitle());
writeln('');
$book3 = clone $sqlProto;
$book3->setTitle('OReilly Learning SQL');
writeln('Book 3 topic: '.$book3->getTopic());
writeln('Book 3 title: '.$book3->getTitle());
writeln('');
writeln('END TESTING PROTOTYPE PATTERN');
function writeln($line_in) {
echo $line_in."<br/>";
}
?>
간단하게 복제 패턴이라고 생각하자 처음 객체를 생성하고 그 객체를 계속해서 생성해야한다면 복제해서 사용하는 방식이다.
구조 패턴(Structural Patterns)
클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴입니다. 예를 들어 서로 다른 인터페이스를 지닌 2개의 객체를 묶어 단일 인터페이스를 제공하거나 서로 다른 객체들을 묶어 새로운 기능을 제공하는 패턴이다.
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 패턴이다.
2. 브리지 패턴(Bridge) : 구현부에 추상층을 분리하여 각자 독립적으로 변형할 수 있도록 하는 패턴이다.
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 정의한다.
5. 프록시 패턴(Proxy) : 어떤 다른 객체로 접근하는 것을 통제하기 위해 그 객체의 매니저 또는 자리 채움자를 제공하는 패턴이다.
6. 컴포지트 패턴(Composite) : 객체들의 관계를 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층을 표현하는 패턴으로, 사용자가 단일 / 복합객체 모두 동일하게 다루도록 하는 패턴이다.
행위 패턴(Behavioral Patterns)
객체나 클래스 사이의 알고리즘이나 책임 분배에 관련된 패턴이다. 한 객체가 혼자 수행할 수 없는 작업을 여러개의 객체로 어떻게 분배하는지, 또 그렇게 하면서도 객체 사이의 결합도를 최소화하는것에 중점을 두는 방식이다.
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 패턴이다.
2. 상태 패턴(State) : 객체의 내부 상태가 변경될 때 행동을 변경하도록 허락합니다. 객체는 자신의 클래스가 변경되는 것처럼 보이게 된다.
3. 스트레이트지 패턴(Strategy) : 동일 계열의 알고리즘들을 정의하고, 각각 캡슐화하며 이들을 상호교환 가능하도록 만드는 것이다. 알고리즘을 사용하는 사용자로부터 독립적으로 알고리즘이 변경될 수 있도록 하는 패턴이다.
4. 템플릿 패턴(Template) : 객체의 연산에서 알고리즘의 뼈대만 정의하고, 나머지는 서브클래스에서 이루어지게 하는 패턴이다. 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 패턴이다. 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 패턴입니다.
8. 인터프리터 패턴(Interpreter) : 주어진 언어에 대해서 문법을 위한 표현수단을 정의하고, 해당 언어로 된 문장을 해석하는 해석기를 사용하는 패턴입니다.
9. 이터레이터 패턴(Iterator) : 내부 표현부를 노출하지 않고 어떤 객체 집합의 원소들을 순차적으로 접근할 수 있는 방법을 제공하는 패턴이다.
10. 미디에이터 패턴(Mediator) : 한 집합에 속해있는 객체들의 상호 작용을 캡슐화하는 객체를 정의하는 패턴이다. 중재자는 객체들이 직접 서로 참조하지 않도록함으로써 객체들간의 느슨한 연결을 촉진시키며 객체들의 상호작용을 독립적으로 다양화 시킬 수 있도록 해준다.