Transcript A. 설계 패턴(Design Pattern) 소개

설계 패턴 정리
E-1
GoF Pattern Catalog
• Creational Patterns
– Abstract Factory
– Prototype
– Singleton
– Factory Method
– Builder
• Structural Patterns
– Adapter
– Bridge
– Composite
– Decorator
– Flyweight
– Façade
– Proxy
• Behavioral Patterns
– Chain of Responsibility
– Command
– Interpreter
– Iterator
– Mediator
– Memento
– Observer
– State
– Strategy
– Template Method
– Visitor
E-2
The Catalog of Design Patterns
• Abstract Factory
– 구체적인 클래스를 미리 정하지 않고, 상호 관련 있는 객체들의
패밀리(family)를 생성하는 인터페이스를 제공한다.
• Adapter
– 기존 클래스의 인터페이스를 사용자가 원하는 다른 인터페이스
로 변환함으로써, 서로 다른 인터페이스 때문에 상호연동을 못하
는 클래스들을 연동될 수 있도록 해준다.
• Bridge
– 시스템의 클래스들을 구현부분과 추상부분으로 분리하여 설계함
으로써 두 부분이 상호 독립적으로 바뀔 수 있도록 한다.
• Builder
– 복잡한 객체를 생성하는 부분과 객체 표현부분을 분리함으로써,
서로 다른 객체 표현부분들을 생성하더라도 동일한 객체 생성부
분을 이용할 수 있게 한다.
E-3
The Catalog of Design Patterns
• Chain of Responsibility
– 서비스 제공자들을 체인형태로 달아둠으로써, 서비스 요청자와
서비스 제공자의 결합도(coupling)를 약화시키고, 복수개의 서
비스 제공자를 들 수 있다.
• Command
– 소프트웨어 내에서 발생할 수 있는 명령을 객체화시킴으로써, 명
령을 기록하거나 명령을 수행하기 전 상태로 소프트웨어 상태를
복구할 때 이용할 수 있다.
• Composite
– 부분-전체 구조(Part-Whole Hierarchy)를 표현하기 위하여 객
체들을 트리구조로 구성한다. 이를 통하여 사용자가 개별적 객체
나 복합적 객체를 동일하게 다룰 수 있다.
E-4
The Catalog of Design Patterns
• Decorator
– 한 객체에 대해서 동적으로 책임사항들(Responsibilities)을 덧붙
일 수 있다. 이를 통하여 기능확장을 위한 서브클래싱
(Subclassing)과 같은 효과를 거둘 수 있다.
• Façade
– 서브시스템 안의 여러 인터페이스들에 대하여 통합된 인터페이
스를 제공한다. 제공되는 인터페이스를 통하여 서브시스템의 기
능을 쉽게 사용할 수 있다.
• Factory Method
– 생성되는 객체에 대한 결정을 서브클래스가 할 수 있도록 객체
생성인터페이스를 제공한다.
E-5
The Catalog of Design Patterns
• Flyweight
– 수많은 작은 객체들에 대해서 효율적인 공유기능을 제공한다.
• Interpreter
– 특정언어에 관한 문법 표현을 정의한다. 정의된 표현은 해당 언
어의 문장을 해석하는데 이용된다.
• Iterator
– 자료구조의 내부적 표현과 상관없이, 저장되어 있는 자료요소들
을 순차적으로 접근할 수 있는 방법을 제공한다.
• Mediator
– 객체들의 상호 작용을 캡슐화하는 객체를 정의한다. 이를 통하여
객체들 간의 커플링을 줄일 수 있으며, 각 상호 작용을 독립적으
로 변경할 수 있다.
E-6
The Catalog of Design Patterns
• Memento
– 객체지향의 캡슐화 원칙을 어기지 않으면서, 객체의 내부 상태정
보들을 찾아내어 외부 객체화한다. 객체화된 상태정보는, 원 객
체의 상태복구에 이용될 수 있다.
• Observer
– 한 객체의 상태에 변화가 일어나면, 해당 객체의 상태에 관심 있
는 모든 다른 객체들에게 자동으로 변화가 발생한 사실을 알려준
다. 즉 객체들간의 일-대-다(one-to-many) 관계를 표현한다.
• Prototype
– 원형(prototypical) 객체를 복사하는 방식으로 객체를 생성한다.
이를 통하여 생성하는 객체의 종류를 동적으로 지정할 수 있다.
E-7
The Catalog of Design Patterns
• Proxy
– 특정 객체에 대한 접근을 관리하기 위하여 해당 객체의 대리자
(surrogate)를 만든다.
• Singleton
– 특정 클래스의 객체가 단 하나만 생성되도록 보장하며, 그 객체
에 대한 전역 접근이 가능하도록 해준다.
• State
– 객체의 상태정보가 변함에 따라, 마치 객체의 클래스가 변하는
것처럼, 객체의 행동도 바뀌도록 해준다.
• Strategy
– 알고리즘을 객체화하여 여러 알고리즘을 동적으로 교체가능 하
도록 만든다. 알고리즘을 이용하는 클라이언트 코드와는 상관없
이 알고리즘을 다양하게 바꿀 수 있다.
E-8
The Catalog of Design Patterns
• Template Method
– 연산에 있어서 전체 알고리즘의 윤곽만 기술한 다음, 알고리즘의
특정 부분의 구현을 서브클래스로 맡긴다. 이를 통하여 전체 알
고리즘의 구조를 변화시키지 않으면서 서브클래스가 알고리즘의
특정부분을 쉽게 변경시킬 수 있다.
• Visitor
– 자료구조 내에 있는 객체 요소들에게 특정 연산을 수행하고자 원
할 때 이용한다. Visitor는 연산 수행의 대상이 되는 객체들의 클
래스를 바꾸지 않고도 새로운 연산을 추가할 수 있도록 도와준다.
E-9
설계패턴이 지원하는 변경사항들
Purpose
Design Pattern
Aspect(s) that can vary
Abstract Factory Families of product objects
Creational
Structural
Builder
How a composite object gets created
Factory Method
Subclass of object that is instantiated
Prototype
Class of object that is instantiated
Singleton
The sole instance of a class
Adapter
Interface to an object
Bridge
Implementation of an object
Composite
Structure and composition of an object
Decorator
Responsibilities of an object without subclassing
Façade
Interface to a subsystem
Flyweight
Storage costs of objects
Proxy
How an object is accessed; its location
E-10
설계패턴이 지원하는 변경사항들
Purpose
behavioral
Design Pattern
Aspect(s) that can vary
Chain of
responsibility
Object that can fulfill a request
Command
When and how a request is fulfilled
Interpreter
Grammar and interpretation of a language
Iterator
How an aggregate’s elements are accessed,
traversed
Mediator
How and which objects interact with each other
Memento
What private information is stored outside an
object, and when
Observer
Number of objects that depend on another
object; how the dependent objects stay up to
date
State
States of an object
Strategy
An algorithm
Template Method
Steps of an algorithm
Visitor
Operations that can be applied to objects
without changing their class(es)
E-11
Causes of redesign
• Creating an object by specifying a class explicitly
– 객체를 생성할 때 특정 클래스의 이름을 코드 상에서 구체적으로
지정한다면 향후 코드 변경에 어려움이 생긴다.
– Sol> Abstract Factory, Factory Method, Prototype pattern
• Dependence on specific operations
– 특정 연산에 대한 요청을 하드코딩(hard-coding) 한다면, 연산
의 유연성이 떨어진다.
– Sol> Chain of Responsibility, Command pattern
E-12
Causes of redesign
• Dependence on hardware and software platform
– 특정 플랫폼에 의존적인 Software는 다른 플랫폼으로 이전하기
힘들다.
– Software의 플랫폼 의존성을 줄이는 것이 바람직하다.
– Sol> Abstract Factory, Bridge pattern
• Dependence on object representations or implementations
– 만일 client code 가 특정 object의 표현방식과 저장방식, 그리
고 위치 등을 알아야 된다면, 해당 object에 변경이 이루어 질 때
마다 client code 부분도 변경이 이루어져야 한다.
– Client code 부분으로 부터 서비스하는 object 의 내부 정보를
숨기는 것이 바람직하다. (low coupling)
– Sol> Abstract Factory, Bridge, Mememto, Proxy
E-13
Causes of redesign
• Algorithmic dependencies
– S/W 시스템에 사용되는 algorithm은 자주 확장, 최적화, 대체를
통하여 변경된다. 변경되는 algorithm에 의존적인 object들 역시
변경될 가능성이 높다.
– 자주 변경되는 algorithm 의 경우엔 다른 object들과 분리시키는
것이 바람직
– Sol> Builder, Iterator, Strategy, Template Method, Visitor
• Tight coupling
– 서로 강하게 연결된 class 들의 경우, 특정 class 하나가 변경되
면 다른 class 들도 상당부분 변경되어야 한다.
– 서로 강하게 연결된 class들은 이해하기 어렵고, 재사용하거나
유지하기 힘들다.
– Coupling은 가능한 한 낮추는 것이 바람직
– Sol> Abstract Factory, Bridge, Chain of Responsibility,
Command, Façade, Mediator, Observer
E-14
Causes of redesign
• Extending functionality by subclassing
– (구현)상속을 통한 기능확장의 경우 상속관계가 깊어지면 이해하
기 힘들다.
– Class 수가 많아져서 관리하기 어렵다.
– (구현)상속보다는 delegation을 사용하는 것이 시스템을 유연하
게 만드는 경우가 많다.
– Sol> Bridge Chain of Responsibility, Composite, Decorator,
Observer, Strategy
E-15
Causes of redesign
• Inability to alter classes conveniently
– 기존 시스템에서 작성된 class의 기능 일부를 수정하려면 일반적
으로 소스코드가 필요. 상업적인 library를 도입하여 기존 소스코
드를 구할 수 없거나 변경할 수 없다면?
– 기존 class의 소스코드를 변경하지 않더라도, 해당 class가 맡은
역할의 동작을 수정할 수 있게 구조화 할 수 있다.
– Sol> Adapter, Decorator, Visitor
E-16