소프트웨어 디자인 패턴이란?

소프트웨어 개발에서 발생하는 문제를 해결하는 데 유용한 일종의 재사용 가능한 설계 원리입니다. 이러한 패턴을 사용하면 일반적인 문제를 해결하기 위해 독립적으로 개발된 소프트웨어 모듈을 사용할 수 있으므로 개발 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.

 

 

디자인 패턴의 종류

1. 생성 패턴(Creational Pattern)

• 추상 팩토리 패턴(Abstract Factory)
• 빌더 패턴(Builder)
• 팩토리 메서드 패턴(Factory Method)
• 프로토타입 패턴(Prototype)
• 싱글톤 패턴(Singleton)

2. 구조 패턴(Structural Pattern)

• 어댑터 패턴(Adapter)
• 브릿지 패턴(Bridge)
• 컴포지트 패턴(Composite)
• 데코레이터 패턴(Decorator)
• 퍼사드 패턴(Facade)
• 플라이웨이트 패턴(Flyweight)
• 프록시 패턴(Proxy)

3. 행위 패턴(Behavioral Pattern)

• 책임 연쇄 패턴(Chain of Responsibility)
• 커맨드 패턴(Command)
• 인터프리터 패턴(Interpreter)
• 반복자 패턴(Iterator)
• 중재자 패턴(Mediator)
• 메멘토 패턴(Memento)
• 옵저버 패턴(Observer)
• 상태 패턴(State)
• 전략 패턴(Strategy)
• 템플릿 메서드 패턴(Template Meothods)
• 방문자 패턴(Visitor)
  
  
  

각 패턴의 역할

생성 패턴

객체 생성과 관련된 문제를 해결합니다. 이러한 패턴을 사용하면 객체를 만드는 방법을 캡슐화하고, 시스템의 유연성과 확장성을 높일 수 있습니다.

구조 패턴

클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만들어내는 패턴입니다. 이 패턴은 객체 간의 관계를 효과적으로 구성하여 유지 보수 및 재사용성을 향상시킵니다.

행동 패턴

객체나 클래스 사이의 알고리즘 및 책임 분배와 관련된 패턴입니다. 이 패턴은 객체 간의 상호 작용을 조율하여 시스템의 효율성, 유연성, 확장성을 향상시킵니다.

 

 

각 패턴의 예시

추상 팩토리 패턴

관련된 객체들의 집합을 생성하기 위한 인터페이스를 제공하는 패턴입니다. 이를 통해 객체 간의 일관성을 유지하면서, 객체 생성 과정을 캡슐화하고, 유연성을 높일 수 있습니다. 예를 들어, GUI 프로그래밍에서 버튼, 텍스트 필드, 체크박스 등의 GUI 요소를 생성하는 추상 팩토리를 정의할 수 있습니다.

빌더 패턴

복잡한 객체를 생성하면서, 생성자에 전달하는 매개변수의 수를 줄이고 가독성을 높이기 위한 패턴입니다. 이를 통해 객체 생성 과정을 단순화하고, 유연성을 높일 수 있습니다. 예를 들어, 객체의 속성을 설정하는 메서드 체인을 사용하여 빌더 패턴을 구현할 수 있습니다.

팩토리 메서드 패턴

객체를 생성하는 인터페이스를 정의하고, 이를 서브클래스에서 구현하여 객체 생성을 위임하는 패턴입니다. 이를 통해 객체 생성 과정을 캡슐화하고, 객체 생성의 유연성을 높일 수 있습니다.

프로토타입 패턴

생성할 객체의 종류를 명시하는 데에 원형이 되는 인스턴스를 이용하고, 이를 복제하여 새로운 객체를 생성하는 패턴입니다. 이를 통해 객체 생성 과정을 단순화하고, 객체의 생성 비용을 줄일 수 있습니다.

싱글톤 패턴

프로그램 내에서 단 하나의 인스턴스만 생성되도록 보장하는 패턴입니다. 이를 통해 자원의 낭비를 막고, 객체 간의 일관성을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 로그를 처리하는 객체가 있다면 싱글톤 패턴을 적용하여 하나의 인스턴스만을 생성하고, 이를 통해 모든 로그 메시지가 하나의 공통된 로그 파일에 쓰여지도록 할 수 있습니다.

어댑터 패턴

서로 다른 인터페이스를 가지는 두 객체 간의 호환성을 제공하는 패턴입니다. 예를 들어, 기존의 클래스를 수정하지 않고도 새로운 인터페이스를 제공하기 위해 어댑터 패턴을 사용할 수 있습니다.

브리지 패턴

추상화와 구현을 분리하여, 둘을 독립적으로 확장할 수 있는 패턴입니다. 이를 통해 클래스 간의 결합도를 낮출 수 있으며, 코드 재사용성과 유연성을 높일 수 있습니다.

컴포지트 패턴

객체들을 트리 구조로 구성하여 부분-전체 계층을 만들고, 사용자가 단일 객체와 복합 객체 모두를 동일하게 다룰 수 있게 하는 패턴입니다. 이를 통해 객체 간의 결합도를 낮출 수 있으며, 코드 재사용성을 높일 수 있습니다.

데코레이터 패턴

객체에 동적으로 새로운 기능을 추가할 수 있는 패턴입니다. 이를 통해 기능의 확장을 단순화하고, 객체 간의 의존성을 낮출 수 있습니다. 예를 들어, 커피 객체에 샷 추가, 시럽 추가, 휘핑 크림 추가 등의 기능을 동적으로 추가할 수 있습니다.

퍼사드 패턴

복잡한 서브시스템을 간단한 인터페이스로 제공하는 패턴입니다. 이를 통해 서브시스템을 쉽게 사용할 수 있으며, 서브시스템과 클라이언트 간의 결합도를 낮출 수 있습니다. 예를 들어, 파일 압축 라이브러리를 사용하는 클라이언트는 퍼사드를 통해 압축, 압축 해제 등의 기능을 쉽게 사용할 수 있습니다.

프록시 패턴

객체에 대한 접근을 제어하기 위한 대리자를 제공하는 패턴입니다. 이를 통해 객체에 대한 접근 제어를 할 수 있으며, 객체의 생성 및 소멸 등의 비용을 줄일 수 있습니다.

책임 연쇄 패턴

요청을 처리할 수 있는 객체를 연결하여, 요청을 처리할 수 있는 객체를 찾을 때까지 객체를 순차적으로 탐색하는 패턴입니다. 이를 통해 객체 간의 결합도를 낮출 수 있으며, 유연성을 높일 수 있습니다.

커맨드 패턴

요청을 객체로 캡슐화하여 요청을 다른 객체에 전달하고 실행하는 패턴입니다. 이를 통해 요청을 처리하는 객체와 요청을 생성하는 객체 간의 결합도를 낮출 수 있으며, 요청을 취소하거나 재실행할 수 있는 기능을 제공할 수 있습니다.

옵저버 패턴

객체의 상태 변화를 다른 객체에게 알리기 위한 패턴입니다. 이를 통해 객체 간의 의존성을 낮출 수 있으며, 객체의 상태 변화를 관찰하고 이에 대한 처리를 수행할 수 있습니다.

전략 패턴

알고리즘을 캡슐화하고 이를 실행하는 객체와 분리하여, 동적으로 알고리즘을 교체할 수 있는 패턴입니다. 이를 통해 객체 간의 의존성을 낮추고, 코드 재사용성과 유연성을 높일 수 있습니다.

템플릿 메서드 패턴

알고리즘의 골격을 정의하고, 일부 단계를 서브클래스에서 구현하도록 하는 패턴입니다. 이를 통해 알고리즘의 구조를 유지하면서 구체적인 구현을 변경할 수 있으며, 코드 재사용성과 확장성을 높일 수 있습니다.

방문자 패턴

객체 구조 내의 각 요소에 대해 동일한 작업을 수행하면서도 객체 구조 내의 클래스를 변경하지 않고도 새로운 작업을 추가할 수 있는 패턴입니다. 이를 통해 객체 간의 의존성을 낮출 수 있으며, 객체 구조를 유연하고 확장성을 높일 수 있습니다.

 

 

 

디자인 패턴은 객체 지향 프로그래밍에서 높은 수준의 설계를 지원하는 매우 유용한 도구입니다. 디자인 패턴을 활용하여 코드를 작성하면, 코드의 가독성과 유지보수성을 높입니다.

이와 같은 장점들을 더불어, 디자인 패턴은 개발자들 간의 코드 이해도를 높여줄 수 있습니다. 이는 디자인 패턴이 일종의 공유된 언어로서 역할할 수 있기 때문입니다.

디자인 패턴은 개발자들 사이에서 공유될 수 있으며, 다양한 언어와 프레임워크에서 적용될 수 있습니다. 이는 디자인 패턴이 시간과 비용을 절감하며, 코드의 재사용성을 높이는 데 큰 역할을 합니다.

하지만, 디자인 패턴을 적용하는 것이 항상 좋은 것은 아닙니다. 너무 많은 패턴을 적용하면 코드의 가독성이 떨어지고, 유지보수성이 떨어지는 결과를 초래할 수 있습니다. 또한, 패턴을 적용할 때는 해당 언어나 프레임워크의 특성과 함께 고려해야 합니다.

따라서, 디자인 패턴을 적용할 때는 해당 패턴이 해결하려는 문제와 코드의 특성을 고려하여 적용해야 합니다. 또한, 디자인 패턴을 이해하는 것은 중요하지만, 패턴을 적용하는 것보다는 좋은 코드를 작성하는 것이 더 중요합니다.

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