[Design pattern] 많이 쓰는 14가지 핵심 GoF 디자인 패턴의 종류

한빛미디어

2022-03-22

by 에릭 프리먼 외

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디자인 패턴을 활용하면 단지 코드만 ‘재사용’하는 것이 아니라, 더 큰 그림을 그리기 위한 디자인도 재사용할 수 있습니다. 우리가 일상적으로 접하는 문제 중 상당수는 다른 많은 이들이 접했던 문제입니다.

디자인 패턴은 프로그램을 개발하는 과정에서 빈번하게 발생하는 디자인 문제를 정리해서 상황에 따라 간편하게 적용할 수 있게 정리한 것입니다. 잘 활용할 수만 있다면 적지 않은 시간과 노력, 시행착오를 줄일 수 있습니다.

우리 앞에 놓여진 것과 비슷한 문제를 해결하려고 선배들이 시간과 노력을 투자해서 이것저것 시도해 보고, 그중에서 가장 효과적이라고 알려진 방법이 ‘패턴’이라는 이름으로 자리를 잡았기 때문입니다.

패턴의 용도에 따라 분류하고 그에 따른 패턴의 종류에 대해 간단히 알아보겠습니다.

디자인 패턴 용도에 따라 나누기

대부분의 카탈로그에서는 몇 가지 범주에 맞춰서 디자인 패턴을 분류하고 있습니다. 그중 제일 유명한 분류 방법은 맨 처음 출간되었던 패턴 카탈로그에서 제시한 생성, 행동, 구조라는 3가지 범주로 용도에 따라 나누기입니다.

디자인 패턴 범주.png

패턴을 범주 별로 나누면 외우는데 도움이 될까?

점점 더 많은 디자인 패턴이 발견됨에 따라 디자인 패턴을 찾거나 같은 그룹에 속하는 패턴 끼리 비교하기 좋게, 종류에 따라 분류할 필요성이 생겼습니다. 그래서 패턴을 비교하는데 도움이 되는 것은 확실합니다.

대부분의 카탈로그에서는 몇 가지 범주에 맞춰서 디자인 패턴을 분류하고 있습니다. 그중 제 일 유명한 분류 방법은 맨 처음 출간되었던 패턴 카탈로그에서 제시한 생성, 행동, 구조라는 3가지 범주로 용도에 따라 나누기입니다.

그렇지만 패턴 분류보다 중요한 것은 패턴을 제대로 이해하고, 여러 패턴 사이의 관계를 확실히 파악하는 일입니다.

생성 패턴(Creational Pattern)

객체 인스턴스를 생성하는 패턴으로, 클라이언트와 그 클라이언트가 생성해야 하는 객체 인스턴스 사이의 연결을 끊어 주는 패턴입니다.

싱글턴 패턴(Singleton Pattern)

특정 클래스에 객체 인스턴스가 하나만 만들어지도록 해주는 패턴입니다. 싱글턴 패턴을 사용하면 전역 변수를 사용할 때와 마찬가지로 객체 인스턴스를 어디서든지 액세스 할 수 있게 만들 수 있습니다. 클래스 인스턴스를 하나만 만들고 그 인스턴스로의 전역 접근을 제공합니다.

싱글턴 패턴.png

추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern)

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

추상 팩토리 패턴.PNG

팩토리 메소드 패턴(Factory method pattern)

객체를 생성할 때 필요한 인터페이스를 만듭니다. 어떤 클래스의 인스턴스를 만들지는 서브클래스에서 결정합니다. 팩토리 메소드 패턴을 사용하면 클래스 인스턴스 만드는 일을 서브클래스에게 맡기게 됩니다.

팩토리 메소드 패턴.PNG

행동 패턴(Behavioral Pattern)

클래스와 객체들이 상호작용하는 방법과 역할을 분담하는 방법을 다루는 패턴입니다.

템플릿 메소드 패턴(Template Method Pattern)

알고리즘의 골격을 정의합니다. 템플릿 메소드를 사용하면 알고리즘 일부 단계를 서브클래스에서 구현할 수 있으며, 알고리즘의 구조는 그대로 유지하면서 알고리즘의 특정 단계를 서브클래스에서 재정의할 수도 있습니다.

템플릿 메소드 패턴.png

싱글턴 패턴(Singleton Pattern)

싱글턴 패턴.png

상태 패턴(State Pattern)

상태 패턴을 사용하면 객체의 내부 상태가 바뀜에 따라서 객체의 행동을 바꿀 수 있습니다. 마치 객체의 클래스가 바뀌는 것과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

상태 패턴.PNG

반복자 패턴(iterator pattern)

컬렉션의 구현 방법을 노출하지 않으면서 집합체 내의 모든 항목에 접근하는 방법을 제공합니다.

반복자 패턴.png

전략 패턴(Strategy Pattern)

알고리즘군을 정의하고 캡슐화해서 각각의 알고리즘군을 수정해서 쓸 수 있게 해 줍니다. 전략 패턴을 사용하면 클라이언트로부터 알고리즘을 분리해서 독립적으로 변경할 수 있습니다.

옵저버 패턴(observer pattern)

한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체에게 연락이 가고 자동으로 내용이 갱신되는 방식으로 일대다 의존성을 정의합니다.

옵저버 패턴.PNG

구조 패턴(Structural Pattern)

클래스와 객체를 더 큰 구조로 만들 수 있게 구상을 사용하는 패턴입니다.

데코레이터 패턴(Decorator Pattern)

데코레이터 패턴으로 객체에 추가 요소를 동적으로 더할 수 있습니다. 데코레이터를 사용하면 서브클래스를 만들 때보다 훨씬 유연하게 기능을 확장할 수 있습니다.

데코레이터 패턴.PNG

프록시 패턴(Proxy Pattern)

특정 객체로의 접근을 제어하는 대리인(특정 객체를 대변하는 객체)을 제공합니다.

프록시 패턴.png

컴포지트 패턴(Composite Pattern)

컴포지트 패턴으로 객체를 트리구조로 구성해서 부분-전체 계층구조를 구현합니다. 컴포지트 패턴을 사용하면 클라이언트에서 개별 객체와 복합 객체를 똑같은 방법으로 다룰 수 있습니다.

컴포지트 패턴.png

어댑터 패턴(Adapter pattern)

특정 틀래스 인터페이스를 클라이언트에서 요구하는 다른 인터페이스로 변환합니다. 인터페이스가 호환되지 않아 같이 쓸 수 없었던 클래스를 사용할 수 있게 도와줍니다.

어댑터패턴.PNG

퍼사드 패턴(facade pattern)

서브시스템에 있는 일련의 인터페이스를 통합 인터페이스로 묶어줍니다. 또한 고수준 인터페이스도 정의하므로 서브시스템을 더 편리하게 사용할 수 있습니다.

퍼사드 패턴.png

지금까지 범주에 따른 디자인 패턴의 종류에 대해 간단히 알아보았습니다.

디자인 패턴이 만병통치약은 아닙니다. 모든 도구는 용도에 맞게, 적절하게 쓰일 때 그 위력을 발휘합니다. 파리를 잡을 때 파리채를 쓰는 게 기관총과 수류탄을 쓰는 것보다 더 나은 것처럼, 디자인 패턴도 어울리지 않는 상황에서 남용하면 역효과가 발생합니다.

처음 배우는 단계에서는 어느 정도 남용도 하고, 돼지 목에 진주 목걸이를 걸어 놓는 일도 종종 하겠지만, 경험과 지식이 점점 쌓이면 디자인 패턴을 현명하게 활용하는 방법을 깨달을 수 있게 됩니다.

위 내용은 『헤드 퍼스트 디자인 패턴』(개정판)의 내용을 재구성하여 제작되었습니다.

원스톱으로 배우는 14가지 GoF 핵심 디자인 패턴과 9가지 객체지향 디자인 원칙!

『헤드 퍼스트 디자인 패턴』은 현장에서 자주 사용되는 옵저버, 어댑터, MVC 패턴 등 14가지 GoF 객체지향 패턴을 중점으로 패턴의 정의, 사용 시기, 사용처, 사용 이유, 즉시 디자인에 적용하는 방법을 알려드립니다. 이와 더불어 객체지향 프로그래밍에 광범위하게 적용할 수 있는 OCP, 할리우드 원칙 등 9가지 객체지향 디자인 원칙과 패턴으로 생각하는 방법도 담았습니다.