GoF의 디자인 패턴 - Abstract Factory

Creational Patterns(생성 패턴) :: Abstract Factory(추상 팩토리)

구분
 객체 생성 (Object Creational)

의도
 상세화된 서브클래스를 정의하지 않고도 서로 관련성이 있거나 독립적인 여러 객체의 군을 생성하기 위한 인터페이스를 제공

사용시기
 - 객체가 생성되거나 구성/표현되는 방식과 무관하게 시스템을 독립적으로 만들고자 할 때
 - 여러 제품군 중 하나를 선택해서 시스템을 설정해야 하고 한번 구성한 제품을 다른 것으로 대체할 수 있을 때
 - 관련된 제품 객체들이 함께 사용되도록 설계되었고, 이 부분에 대한 제약이 외부에도 지켜지도록 하고 싶을 때
 - 제품에 대한 클래스 라이브러리를 제공하고, 그들의 구현이 아닌 인터페이스를 노출시키고 싶을 때

장점과 단점
 1. 구체적인 클래스의 분리
  - 추상 팩토리 패턴을 쓰면 응용프로그램이 생성 할 객체의 클래스를 제어할 수 있다. 팩토리는 제품 객체를 생성하는 과정과 책임을 캡슐화한 것이기 때문에 구체적인 구현 클래스가 사용자로부터 분리된다. 일반 프로그램은 추상 인터페이스를 통해서만 인스턴스를 조작한다. 제품 클래스 이름이 구체 팩토리의 구현에서 분리되므로 사용자 코드에는 나타나지 않는다.

 2. 제품군을 쉽게 대처할 수 있다.
  - 구체 팩토리의 클래스는 응용프로그램에서 한 번만 나타나기 때문에 응용프로그램이 사용할 구체 팩토리를 변경하기 쉽다. 또한, 구체 팩토리를 변경함으로써 응용프로그램은 서로 다른 제품을 사용할 수 있게 변경된다. 추상 패고리는 필요한 모든 것을 생성하기 때문에 전체 제품군은 한번에 변경이 가능하다.

 3. 제품 사이의 일관성 확보
  - 하나의 군 안에 속한 제품 객체들이 함께 동작하도록 설계되어 있을 때, 응용프로그램은 한 번에 오직 한 군에서 만든 객체를 사용하도록 함으로써 프로그램의 일관성을 갖도록 할 수 있다.

 4. 새로운 종류의 제품의 제공이 어려움
  - 새로운 종류의 제품을 만들기 위해 기존 추상 팩토리를 확장하기가 어렵다. 생성되는 제품은 추상 팩토리가 생성할 수 있는 제품 집합에만 고정되어 있기 때문이다. 만약 새로운 종류의 제품이 등장하면 팩토리의 구현을 변경해야 한다. 이는 추상 팩토리와 모든 서브클래스의 변경을 가져온다. 즉, 인터페이스가 변경되는 새로운 제품을 생성하는 연산이 추가되거나, 기존 연산의 반환 객체 타입이 변경되므로 이를 상속받는 서브클래스 모두가 변경되어야 한다.


구현의 유의점
 1. 팩토리를 단일체로 정의한다.
 2. 제품을 생성한다.
 3. 확장 가능한 팩토리들을 정의한다.



참조문헌
- GoF의 디자인패턴

디자인패턴...유연성 편

디자인 패턴이 소프트웨어 구축에 줄 수 있는 유연성의 예

1. 특정 클래스에서 객체 생성
   : 객체를 생성할 때 클래스 이름을 명시하면 어떤 특정 인터페이스가 아닌 어떤 특정 구현에 종속된다. 이런 종속은 앞으로의 변화를 수용하지 못한다. 이를 방지하려면 객체를 직접 생성해서는 안된다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Abstract Factory
     - Factory Method
     - Prototype


2. 특정 연산에 대한 의존성
   : 특정한 연산을 사용하면, 요청을 만족하는 한 가지 방법에만 매이게 된다. 요청의 처리 방법을 직접 코딩하는 방식을 피하면 컴파일 시점과 런타임 시점, 모두를 만족하면서 요청 처리 방법을 쉽게 변경할 수 있다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Chain of Responsibility
     - Command


3. 하드웨어와 소프트웨어 플랫폼에 대한 의존성
   : Legacy시스템의 인터페이스는 플랫폼마다 다르다. 특정 플랫폼에 종속된 코드는 마이그레이션이 어렵다. 이러한 종속성을 제거하는 것이 중요하다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Abstract Factory
     - Bridge


4. 객체의 표현이나 구현에 대한 의존성
   : A객체가 B객체의 표현 방법, 저장 방법, 구현 방법, 존재의 위치에 대한 모든 방법을 알고 있다면 B객체를 변경할 때 A객체도 함께 변경해야 한다. 이런 정보를 감춤으로써 변화의 파급을 막을 수 있다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Abstract Factory
     - Bridge
     - Memento
     - Proxy


5. 알고리즘 의존성
   : 알고리즘에 종속된 객체가 있다면 변화에도 종속되게 되므로, 변경 가능한 알고리즘은 분리해야 한다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Builder
     - Iterator
     - Strategy
     - Template Method
     - Visitor


6. 높은 결합도 (https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B2%B0%ED%95%A9%EB%8F%84)
   : 높은 결합도를 갖는 클래스는 독립적으로 재사용하기 어렵다. 또한 하나의 커다란 시스템이 되어 버린다. 결국 전체를 이해하지 못하면 조그만 변경도 하기 어려워지며, 변경 시 종속된 다른 클래스들도 함께 변경되어야 한다. (유지보수 불가의 공룡 시스템)

     약한 결합도는 클래스를 재사용 가능하게 하고, 시스템의 이해와 수정, 확장이 쉬워진다. 추상 클래스 수준에서 결합도를 정의한다거나 계층화시키는 방법으로 낮은 결합도의 시스템을 만드는 것이 중요하다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Abstract Factory
     - Bridge
     - Chain of Responsibility
     - Command
     - Facade
     - Mediator
     - Observer


7. 서브클래싱을 통한 기능 확장
   : 서브클래싱으로 객체를 재정의하는 것은 쉬운 일이 아니다. 새로운 클래스마다 매번 반드시 해야 하는 초기화, 소멸 등에 대한 구현 오버헤드가 있기 때문이다. 서브클래스를 정의하려면, 최상위 클래스부터 자신의 직속 부모 클래스까지 모든 것을 이해하고 있어야 한다. 또한, 단순히 확장만을 이유로 새로운 서브클래스를 만든다면 서브클래싱은 클래스의 수를 엄청나게 증가시킬 수도 있다. 일반적으로 객체 합성과 위임은 상속보다 훨씬 유연한 방법이다. 기존 객체들을 새로운 방식으로 조합함으로써 새로운 서브클래스를 정의하지 않고도 새로운 기능을 추가할 수 있다. 하지만 객체 합성을 많이 사용한 시스템은 이해하기가 어려워진다. 많은 디자인 패턴에서는 그냥 서브클래스를 정의하고 다른 인스턴스와 새로 정의한 클래스의 인스턴스를 합성해서 기능을 재성의하는 방법을 도입한다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Bridge
     - Chain of Responsibility
     - Decorator
     - Strategy


8. 클래스 변경이 쉽지 않은 경우
   : 변경을 할 경우 종속된 서브클래스들을 모두 수정해야 하는 경우 클래스를 수정하는 방법을 디자인 패턴이 제시한다.

   : 사용할 수 있는 디자인 패턴
     - Adapter
     - Decorator
     - Visitor

참조문헌
- GoF의 디자인패턴