디자인 패턴 - 생성 패턴

팩토리 패턴

구상 클래스의 인스턴스 생성 부분을 캡슐화하기

Pizza orderPizza(String type){
	Pizza pizz;

	if(type.equlas("cheese"){
		pizza = new CheesePizza();
	} else if(type.equlas("greek"){
		pizza = new GreekPizza();
  } else 	if(type.equlas("veggie"){
		pizza = new VeggiePizza();
	}

	return pizza;
}

피자 인스턴스를 만드는 구상 클래스를 선택하는 부분이 상황이 변하면 코드를 변경해야 한다.

객체 생성 부분 캡슐화 하기

public class SimplePizzaFactory {

	public Pizza createPizza(String type){
		if(type.equlas("cheese"){
			pizza = new CheesePizza();
		} else if(type.equlas("greek"){
			pizza = new GreekPizza();
	  } else 	if(type.equlas("veggie"){
			pizza = new VeggiePizza();
		}
	
		return pizza;
	}
}

피자 인스턴스 생성 부분을 SimplePizzaFactory로 넘겼을 때의 장점은?
- 팩토리를 사용하지 않으면 피자 인스턴스를 생성하는 부분이 많아 생성하는 작업이 변경되었을 때 생성하는 모든 부분을 고쳐줘야 한다.

클라이언트 코드 수정

public class PizzaStore {

	SimplePizzaFactory factory;

	// 생성자
  ...

	public Pizza orderPizza(String type){
		Pizza pizza;

		pizza = factory.createPizza(type);

		pizza.prepare();
		pizza.bake();
		pizza.cut();
		pizza.box();

		return pizza;
	}
}

팩토리 메서드 패턴

요구사항이 바뀌어 피자를 각 지점마다 그 지역의 특성과 입맛을 반영한 다양한 스타일의 피자를 만들어야 된다면?
PizzaStore 클래스를 추상 클래스로 변경

public abstract class PizzaStore {

	public Pizza orderPizza(String type){
		Pizza pizza;

		pizza = createPizza(type);

		pizza.prepare();
		pizza.bake();
		pizza.cut();
		pizza.box();

		return pizza;
	}

abstract Pizza createPizza(String type);

}

각 지점에 맞는 서브클래스를 생성(NYPizzaStore, ChicagoPizzastore, CaliforniaPizzaStore)

public class NYPizzaSotre extends PizzaStore {
	
	public Pizza createPizza(String type){
		if(type.equlas("cheese"){
			pizza = new NYStyleCheesePizza();
		} else if(type.equlas("greek"){
			pizza = new NYStyleGreekPizza();
	  } else 	if(type.equlas("veggie"){
			pizza = new NYStyleVeggiePizza();
		}
	
		return pizza;
	}
}

팩토리 메서드 패턴의 정의

팩토리 메서드 패턴에서는 객체를 생성할 때 필요한 인터페이스를 만든다.
어떤 클래스의 인서턴스를 만들지는 서브클래스에서 결정한다.
팩토리 메서드 패턴을 사용하면 클래스 인스턴스 만드는 일을 서브 클래스에게 맡기게 된다.

Untitled

Product - 생성될 객체의 인터페이스
ConcreteProduct - Product 인터페이스를 구현한 구상 클래스.
Creator - 객체를 생성하는 팩토리 메소드를 가진 인터페이스
ConcreteCreator - Creator 인터페이스를 구현한 구상 클래스.

의존성 역전 원칙

고수준 구성 요소가 저수준 구성 요소에 의존하면 안되며, 항상 추상화에 의존하게 만들어야 한다.
- 변수에 구상 클래스의 레퍼런스를 저장하지 않는다.
- new 연산자는 구상 클래스를 사용하게 되므로 팩토리를 써서 방지
- 구상 클래스에서 유도된 클래스를 만들지 맙시다.
- 인터페이스나 추상 클래스처럼 추상화된 것으로부터 클래스를 만들어야 된다.
- 베이스 클래스에 이미 구현되어 있는 메소드를 오버라이드하지 않는다.
- 이미 구현되어 있는 메서드를 오버라이드 한다면 베이스 클래스가 제대로 추상화되지 않았다.
- 베이스 클래스에서 메서드를 정의할 때는 모든 서브클래스에서 공유할 수 있는 것만 정의해야한다.

추상 팩토리 패턴의 정의

추상 팩토리 패턴은 구상 클래스에 의존하지 않고도 서로 연관되거나 의존적인 객체로 이루어진 제품군을 생산하는 인터페이스를 제공합니다. 구상 클래스는 서브 클래스에서 만듭니다.

팩토리 메서드 패턴과 추상 팩토리 패턴의 차이

팩터리 메서드 패턴은 하나의 메서드가 여러 객체를 생성한다
추상 팩토리 패턴은 팩터리 자체가 인터페이고 서브 클래스가 여러 객체를 생성한다.
팩터리 메서드 패턴은 클라이언트와 구상 클래스를 분리시켜야할 때 사용한다.
추상 팩터리 패턴은 하나의 제품군을 생성할 때 사용한다.
- 뉴욕지점의 제품군(Dough, Sauce, Cheese, Vaggies 등)
- 제품군을 합치는 부분은 클라이언트의 책임

싱글톤 패턴

싱글턴 패턴은 클래스 인스턴스를 하나만 만들고, 그 인스턴스로의 전역 접근을 제공

고전적인 구현 방식

public class Singleton {
	private static Singleton instance;

	private Singleton() {}

	public static Singleton getInstance() {
		if(instance == null)
			instance = new Singleton();

		return instance;
	}
}

멀티스레드 환경에서 두 스레드가 동시에 getInstance를 호출할 때 인스턴스가 2개 만들어질 가능성이 있다.

동기화를 이용한 구현

public class Singleton {
	private static Singleton instance;

	private Singleton() {}

	public static synchronized Singleton getInstance() {
		if(instance == null)
			instance = new Singleton();

		return instance;
	}
}

synchronized 키워드를 추가하면 한 스레드가 메소드 사용을 끝내기 전까지 다른 스레드는 기다리게 된다.
하지만 synchronized 키워드를 사용하면 성능이 저하되고, 객체가 생성할 시점에만 동기화가 필요한데 자원을 낭비하게 된다.

static initializer 를 이용한 구현

public class Singleton {
	private static Singleton instance = new Singleton;

	private Singleton() {}

	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}
}

클래스가 로딩될 때 JVM에서 Singleton이 하나뿐인 인서턴스를 생성해준다.
하지만 생성시점을 JVM에서 관리하기 때문에 lazy loading 처럼 생성시점을 컨트롤할 수가 없다.

DCL을 이용한 구현

DCL(Double-Checked Locking)을 사용하면 인스턴스가 생성되어 있는지 확인 한 다음 생성되어 있지 않을 때만 동기화할 수 있다.

public class Singleton {
	private volaile static Singleton instance;

	private Singleton() {}

	public static Singleton getInstance() {
		if(instance == null){
				synchronized (Singleton.class) {
					if (instance == null) {
						instance = new Singleton();
					}
				}
		}
		return instance;
	}
}

enum 을 사용한 구현

public enum Singleton {
	UNIQUE_INSTACE;
}

public class SinlegonClient {
		public static void main(String[] args){
				Singleton singleton = Singleton.UNIQUE.INSTANCE;
		}
}