출처: 에릭 감마 , 리처드 헬름 , 랄프 존슨 , 존 블리시디스. 『Gof의 디자인 패턴』. 김정아(역). 프로텍미디어, 2015.
GoF 디자인 패턴 | 생성패턴
- 인스턴스를 만드는 절차를 추상화하는 패턴이다.
- 객체를 생성 및 합성하는 방법 또는 객체의 표현 방법을 시스템에서 분리해준다.
활용성
- 생성패턴은 시스템이 어떤 구체 클래스를 사용하는지에 대한 정보를 캡슐화한다.
- 생성패턴은 이들 클래스의 인스턴스들이 어떻게 만들고 서로 맞붙는지에 대한 부분을 완전히 가려준다.
추상 팩토리(Abstract Factory)
의도
구체적인 클래스를 지정하지 않고 관련성을 갖는 객체들의 집합을 생성하거나 서로 독립적인 객체들의 집합을 생성할 수 있는 인터페이스를 제공하는 패턴
활용성
- 여러 제품군 중 하나를 선택해서 시스템을 설정해야 하고 한번 구성한 제품을 다른 것으로 대체할 수 있을 때
- 관련된 제품 객체들이 함께 사용 되도록 설계되었고, 이 부분에 대한 제약이 외부에도 지켜지도록 하고 싶을 때
- 제품에 대한 클래스 라이브러리를 제공하고, 그들의 구현이 아닌 인터페이스를 드러내고 싶을 때
구조 및 구현
ts
interface AbstractFactory {
createProductA(): AbstractProductA
createProductB(): AbstractProductB
}
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
createProductA() {
return new ProductA1()
}
createProductB() {
return new ProductB1()
}
}
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
createProductA() {
return new ProductA2()
}
createProductB() {
return new ProductB2()
}
}
interface AbstractProductA { }
interface AbstractProductB { }
class ProductA1 implements AbstractProductA {}
class ProductA2 implements AbstractProductA {}
class ProductB1 implements AbstractProductB {}
class ProductB2 implements AbstractProductB {}사용자측 코드
ts
class Main {
factory: AbstractFactory
constructor() {
this.factory = new ConcreteFactory1()
this.factory.createProductA()
this.factory.createProductB()
}
}
// 다른 제품을 사용할 때
class Main {
factory: AbstractFactory
constructor() {
this.factory = new ConcreteFactory2()
this.factory.createProductA()
this.factory.createProductB()
}
}협력 방법
ConcreteFactory클래스의 인스턴스 한 개가 런타임에 만들어진다.ConcreteFactory는 어떤 특정 구현을 갖는 제품 객체를 생성한다.- 서로 다른 제품을 생성하려면 서로 다른
ConcreteFactory를 사용해야 한다.
빌더(builder)
의도
복잡한 객체를 생성하는 방법과 표현하는 방법을 정의하는 클래스를 별도로 분리하여, 서로 다른 표현이라도 이를 생성할 수 있는 동일한 절차를 제공할 수 있도록 합니다.
활용성
- 합성할 객체들의 표현이 서로 다르더라도 생성 절차에서 이를 지원해야 할 때
- 복합 객체의 생성 알고리즘이 이를 합성하는 요소 객체들이 무엇인지 이들의 조립 방법에 독립적일 때
구조 및 구현
ts
interface Builder {
buildPart1(): void
buildPart2(): void
}
class ConcreteBuilder implements Builder {
private product = new Product()
buildPart1() {
this.product.setState1(10)
}
buildPart2() {
this.product.setState2(20)
}
getResult() {
return this.product
}
}
class Product {
private state1: number = 0
private state2: number = 0
setState1(state1: number) {
this.state1 = state1
}
setState2(state2: number) {
this.state2 = state2
}
}
class Director {
private builder: Builder
constructor (builder: Builder) {
this.builder = builder
}
construct() {
this.builder.buildPart1()
this.builder.buildPart2()
}
}사용자측 코드
ts
class Main {
constructor() {
const builder = new ConcreteBuilder()
const director = new Director(builder)
director.construct()
builder.getResult()
}
}협력 방법
- 사용자는
Director객체를 생성하고, 이렇게 생성한 객체를 자신이 원하는Builder객체로 합성해 나간다. - 제품의 일부가 구축될 때마다
Director는 Builder에 통보한다. Builder는Director의 요청을 처리하여 제품에 부품을 추가한다.- 사용자는
Builder에서 제품을 요청한다.
팩토리 메서드(Factory Method)
의도
객체를 생성하기 위해 인터페이스를 정의하지만, 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할지에 대한 결정은 서브클래스가 내리도록 합니다.
활용성
- 어떤 클래스가 자신이 생성해야 하는 객체의 클래스를 예측할 수 없을 때
- 생성할 객체를 기술하는 책임을 자신의 서브클래스가 지정했으면 할 때
구조 및 구현
- 구현 방법은 크게 두가지다. 추상 클래스 또는 구체 클래스.
- 팩토리 메서드를 매개변수화 한다.
- 매개변수를 받아 어떤 종류의 제품을 생성할 지 식별한다.
추상 클래스
ts
abstract class Creator {
private product!: Product
anOperation() {
this.product = this.factoryMethod()
this.product.doSomething()
}
abstract factoryMethod(): Product
}
interface Product {
doSomething(): void
}
class ConcreteProduct1 implements Product {
doSomething() {}
}
class ConcreteProduct2 implements Product {
doSomething() {}
}
class ConcreteCreator1 extends Creator {
factoryMethod() {
return new ConcreteProduct1()
}
}
class ConcreteCreator2 extends Creator {
factoryMethod() {
return new ConcreteProduct2()
}
}ts
class Main {
creator: Creator
constructor() {
this.creator = new ConcreteCreator1()
this.creator.anOperation()
}
}
// 다른 서브 클래스 사용
class Main {
creator: Creator
constructor() {
this.creator = new ConcreteCreator2()
this.creator.anOperation()
}
}매개변수
ts
type CreatorType = 1 | 2
class Creator {
private product!: Product
anOperation(type: CreatorType) {
this.product = this.factoryMethod(type)
this.product.doSomething()
}
factoryMethod(type: CreatorType): Product {
switch (type) {
case 1:
return new ConcreteProduct1()
case 2:
return new ConcreteProduct2()
}
}
}
interface Product {
doSomething(): void
}
class ConcreteProduct1 implements Product {
doSomething() {}
}
class ConcreteProduct2 implements Product {
doSomething() {}
}ts
class Main {
creator: Creator
constructor() {
this.creator = new Creator()
const product1 = this.creator.anOperation(1)
const product2 = this.creator.anOperation(2)
}
}원형(Prototype)
의도
원형이 되는 인스턴스를 사용하여 생성할 객체의 종류를 명시하고, 이렇게 만든 견본을 복사해서 새로운 객체를 생성합니다.
활용성
- 제품의 생성, 복합, 표현 방법에 독립적인 제품을 만들고자 할 때
- 제품 클래스 계통과 병렬적으로 만드는 팩토리 클래스를 피하고 싶을 때
- 클래스로 꼭 정의 할 필요없는 경우, 클래스의 수를 줄이고 싶을 때
구조 및 구현
ts
interface Prototype {
clone(): Prototype
}
class ConcretePrototype implements Prototype {
private state = 0
constructor(origin?: ConcretePrototype) {
if (origin) {
this.state = origin.state
}
}
clone() {
return new ConcretePrototype(this)
}
addState (state: number) {
this.state += state
}
log() {
console.log(this.state)
}
}사용자측 코드
ts
class Main {
constructor() {
const product1 = new ConcretePrototype()
product1.log() // 0
const product2 = product1.clone()
product2.addState(10)
product2.log() // 10
const product3 = product2.clone()
product3.addState(10)
product3.log() // 20
}
}싱글턴(Singleton)
의도
오직 한 개의 클래스 인스턴스만을 갖도록 보장하고, 이에 대한 전역적인 접근점을 제공합니다.
활용성
- 클래스의 인스턴스가 오직 하나여야 함을 보장하고, 잘 정의된 접근점으로 모든 사용자가 접근 할 수 있도록 해야 할 때
- 유일한 인스턴스가 서브 클래싱으로 확장 되어야 하며, 사용자는 코드의 수정없이 확장된 서브클래스의 인스턴스를 사용할 수 있어야 할 때
- 전역 변수를 사용하여 이름 공간을 망치는 일을 없애주기 때문에 단일체 패턴을 전역변수보다 이름공간을 좁힐 수 있다.
구조 및 구현
ts
class Singleton {
private static uniquInstance: Singleton
private constructor() { }
static instance(): Singleton {
if (!this.uniquInstance) {
this.uniquInstance = new Singleton()
}
return this.uniquInstance
}
}사용자측 코드
ts
class Main {
constructor() {
const product1 = Singleton.instance()
const product2 = Singleton.instance()
console.log(product1 === product2) // true
}
}