소프트웨어 디자인패턴 정리

디자인 패턴이란

• 소프트웨어를 설계할 때 특정 맥락에서 자주 발생하는 고질적인 문제들이 또 발생했을 때 재사용할 할 수있는 훌륭한 해결책
• “바퀴를 다시 발명하지 마라(Don’t reinvent the wheel)”
• 이미 만들어져서 잘 되는 것을 처음부터 다시 만들 필요가 없다는 의미이다.
• 패턴이란
  • 각기 다른 소프트웨어 모듈이나 기능을 가진 다양한 응용 소프트웨어 시스템들을 개발할 때도 서로 간에 공통되는 설계 문제가 존재하며 이를 처리하는 해결책 사이에도 공통점이 있다. 이러한 유사점을 패턴이라 한다.
  • 패턴은 공통의 언어를 만들어주며 팀원 사이의 의사 소통을 원활하게 해주는 아주 중요한 역할을 한다.

디자인 패턴 구조

• 콘텍스트(context)
  • 문제가 발생하는 여어 상황을 기술한다. 즉, 패턴이 적용될 수 있는 상황을 나타낸다.
  • 경우에 따라서는 패턴이 유용하지 못한 상황을 나타내기도 한다.
• 문제(problem)
  • 패턴이 적용되어 해결될 필요가 있는 여러 디자인 이슈들을 기술한다.
  • 이때 여러 제약 사항과 영향력도 문제 해결을 위해 고려해야 한다.
• 해결(solution)
  • 문제를 해결하도록 설계를 구성하는 요소들과 그 요소들 사이의 관계, 책임, 협력 관계를 기술한다.
  • 해결은 반드시 구체적인 구현 방법이나 언어에 의존적이지 않으며 다양한 상황에 적용할 수 있는 일종의 템플릿이다.

디자인 패턴의 종류

• GoF 디자인 패턴
  • GoF(Gang of Fout)라 불리는 사람들
  • 에리히 감마(Erich Gamma), 리차드 헬름(Richard Helm), 랄프 존슨(Ralph Johnson), 존 블리시디스(John Vissides)
  • 소프트웨어 개발 영역에서 디자인 패턴을 구체화하고 체계화한 사람들
  • 23가지의 디자인 패턴을 정리하고 각각의 디자인 패턴을 생성(Creational), 구조(Structural), 행위(Behavioral) 3가지로 분류했다.
• GoF 디자인 패턴의 분류

1. 생성(Creational) 패턴
   • 객체 생성에 관련된 패턴
   • 객체의 생성과 조합을 캡슐화해 특정 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램 구조에 영향을 크게 받지 않도록 유연성을 제공한다.
2. 구조(Structural) 패턴
   • 클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴
   • 예를 들어 서로 다른 인터페이스를 지닌 2개의 객체를 묶어 단일 인터페이스를 제공하거나 객체들을 서로 묶어 새로운 기능을 제공하는 패턴이다.
3. 행위(Behavioral)
   • 객체나 클래스 사이의 알고리즘이나 책임 분배에 관련된 패턴
   • 한 객체가 혼자 수행할 수 없는 작업을 여러 개의 객체로 어떻게 분배하는지, 또 그렇게 하면서도 객체 사이의 결합도를 최소화하는 것에 중점을 둔다.

• GoF 디자인 패턴의 종류
  • 생성(Creational) 패턴
    • 추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern) 구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴
    • 팩토리 메서드 패턴(Factory Method Pattern) 객체 생성 처리를 서브 클래스로 분리해 처리하도록 캡슐화하는 패턴
    • 싱글턴 패턴(Singleton Pattern) 전역 변수를 사용하지 않고 객체를 하나만 생성하도록 하며, 생성된 객체를 어디에서든지 참조할 수 있도록 하는 패턴
  • 행위(Behavioral) 패턴
    • 옵서버 패턴(Observer Pattern) 한 객체의 상태 변화에 따라 다른 객체의 상태도 연동되도록 일대다 객체 의존 관계를 구성하는 패턴
    • 스테이트 패턴(State Pattern) 객체의 상태에 따라 객체의 행위 내용을 변경해주는 패턴
    • 반복자 패턴(Iterator Pattern) 컬렉션의 구현 방법을 노출하지 않으면서 집합체 내의 모든 항목에 접근하는 방법을 제공합니다.
    • 스트래티지 패턴(Strategy Pattern) 행위를 클래스로 캡슐화해 동적으로 행위를 자유롭게 바꿀 수 있게 해주는 패턴
    • 템플릿 메서드 패턴(Template Method Pattern) 어떤 작업을 처리하는 일부분을 서브 클래스로 캡슐화해 전체 일을 수행하는 구조는 바꾸지 않으면서 특정 단계에서 수행하는 내역을 바꾸는 패턴
    • 커맨드 패턴(Command Pattern) 실행될 기능을 캡슐화함으로써 주어진 여러 기능을 실행할 수 있는 재사용성이 높은 클래스를 설계하는 패턴
  • 구조(Structural) 패턴
    • 컴퍼지트 패턴(Composite Pattern) 여러 개의 객체들로 구성된 복합 객체와 단일 객체를 클라이언트에서 구별 없이 다루게 해주는 패턴
    • 데커레이터 패턴(Decorator Pattern) 객체의 결합을 통해 기능을 동적으로 유연하게 확장할 수 있게 해주는 패턴
    • 프록시 패턴(Proxy Pattern) 특정 객체로의 접근을 제어하는 대리인(특정 객체를 대변하는 객체)을 제공합니다.
    • 어댑터 패턴(Adapter Pattern) 특정 클래스 인터페이스를 클라이언트에서 요구하는 다른 인터페이스로 변환합니다. 인터페이스가 호환되지 않아 같이 쓸 수 없었던 클래스를 사용할 수 있게 도와줍니다.
    • 퍼사드 패턴(Facade Pattern) 서브시스템에 있는 일련의 인터페이스를 통합 인터페이스로 묶어줍니다. 또한 고수준 인터페이스도 정의하므로 서브시스템을 더 편리하게 사용할 수 있습니다.