Factory-Method
1 팩토리 메서드 패턴
- 팩토리 메서드 패턴은 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 정의하지만, 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할지에 대한 결정은 서브클래스가 내리도록 합니다.
- 이를 통해 객체 생성을 캡슐화하고, 클라이언트 코드와 실제 객체 생성 코드를 분리할 수 있습니다.
2 문제
- 물류 관리 앱을 개발 중이며, 현재는 트럭 운송만 지원합니다. 그런데 이후 해상 운송 기능을 추가해달라는 요청이 많이 들어왔습니다.
- 문제는 현재 코드 대부분이
Truck클래스에 의존하고 있다는 것입니다. 앱에Ship클래스를 추가하려면 코드 전체를 뜯어고쳐야 합니다. 게다가 이후에 또 다른 운송 수단이 추가된다면 또 코드를 대대적으로 수정해야 할 것입니다. - 이렇게 되면 새로운 운송 수단이 추가될 때마다 클래스를 확인하는 조건문이 곳곳에 들어가게 되어 코드가 복잡해질 것입니다.
3 해결책
- 팩토리 메서드 패턴은 객체를 직접 생성하는 코드(
new연산자 사용)를 팩토리 메서드 호출로 대체할 것을 제안합니다. - 객체는 여전히
new를 통해 생성되지만, 이 코드는 팩토리 메서드 안에 있게 됩니다. - 이렇게 하면 서브클래스에서 팩토리 메서드를 오버라이드하여 객체의 생성 방식을 변경할 수 있습니다.
- 단, 서브클래스에서 생성하는 객체는 모두 공통의 인터페이스나 기본 클래스를 공유해야 합니다.
- 예를 들어,
Truck과Ship클래스 모두Transport인터페이스를 구현하도록 합니다. 그리고Transport인터페이스의deliver메서드를 각자 다르게 구현합니다. - 그리고
RoadLogistics클래스의 팩토리 메서드는Truck객체를 반환하고,SeaLogistics클래스의 팩토리 메서드는Ship객체를 반환하도록 합니다. - 자식 클래스들은 팩토리 메서드가 반환하는 객체들의 클래스를 변경할 수 있습니다.
- 이렇게 하면 클라이언트 코드는
Transport인터페이스에만 의존하게 되므로, 구체적으로 어떤 운송 수단이 사용되는지 알 필요가 없어집니다.
4 구 조
4.1 Product(제품)
- Product는 팩토리 메서드로 생성될 객체들의 공통 인터페이스를 정의합니다.
- 이 인터페이스는 Creator와 Concrete Creator에서 생성되는 모든 객체에 공통으로 적용됩니다.
4.2 Concrete Product(구체적인 제품)
- Concrete Product 클래스들은 Product 인터페이스를 구현합니다.
- Concrete Creator에 의해 생성되는 실제 객체들입니다.
4.3 Creator(생성자)
- Creator 클래스는 Product 객체를 반환하는 팩토리 메서드를 선언합니다. 이 메서드의 리턴 타입은 Product 인터페이스여야 합니다.
- Creator는 팩토리 메서드를 abstract로 선언하여 모든 하위 클래스에서 이를 구현하도록 강제할 수도 있고, 기본적인 구현을 제공할 수도 있습니다.
- Creator의 주요 책임이 제품을 생성하는 것은 아닙니다. 주로 Product와 관련된 핵심 비즈니스 로직을 포함하고 있으며, 팩토리 메서드를 통해 이 로직과 구체적인 Product 클래스를 분리하는 것이 목적입니다.
4.4 Concrete Creator
- Concrete Creator 클래스들은 Creator의 팩토리 메서드를 오버라이드하여 다양한 유형의 Product 객체를 반환합니다.
- 팩토리 메서드는 항상 새 인스턴스를 생성할 필요는 없습니다. 기존 객체를 반환하거나 객체를 공유하는 방식으로 구현할 수도 있습니다.
4.5 Client(클라이언트)
- Client는 Creator와 Product의 인터페이스에만 의존합니다.
- Creator의 팩토리 메서드를 호출하여 Product 객체를 얻습니다.
- 어떤 Concrete Creator와 Concrete Product가 사용되는지 알 필요가 없습니다.
5 예시 코드
// Product
interface Button {
void render();
void onClick();
}
// Concrete Product
class WindowsButton implements Button {
@Override
public void render() {
System.out.println("Windows 스타일 버튼을 그립니다.");
}
@Override
public void onClick() {
System.out.println("Windows 버튼 클릭!");
}
}
// Concrete Product
class WebButton implements Button {
@Override
public void render() {
System.out.println("웹 스타일 버튼을 그립니다.");
}
@Override
public void onClick() {
System.out.println("웹 버튼 클릭!");
}
}
// Creator
abstract class Dialog {
public void renderDialog() {
Button button = createButton();
button.render();
}
public abstract Button createButton();
}
// Concrete Creator
class WindowsDialog extends Dialog {
@Override
public Button createButton() {
return new WindowsButton();
}
}
// Concrete Creator
class WebDialog extends Dialog {
@Override
public Button createButton() {
return new WebButton();
}
}
// Client
class Client {
private Dialog dialog;
public void setDialog(Dialog dialog) {
this.dialog = dialog;
}
public void render() {
dialog.renderDialog();
}
}
// Usage
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Client client = new Client();
Dialog windowsDialog = new WindowsDialog();
Dialog webDialog = new WebDialog();
client.setDialog(windowsDialog);
client.render();
client.setDialog(webDialog);
client.render();
}
}
- 이 예제에서는 Button 인터페이스가 Product 역할을 하고, WindowsButton과 WebButton이 Concrete Product입니다.
- Dialog 클래스가 Creator 역할을 하는데, createButton 메서드가 팩토리 메서드입니다.
- WindowsDialog와 WebDialog가 Concrete Creator로써 createButton 메서드를 각자 다르게 구현하고 있습니다.
- Client 코드는 Dialog 클래스에만 의존하며, 실제로 어떤 종류의 버튼이 생성되는지 알 필요가 없습니다.
6 장단점
6.1 장점
- 크리에이터(Creator)와 구체적인 제품(Concrete Product) 간의 밀접한 결합을 피할 수 있습니다.
- 단일 책임 원칙을 지킬 수 있습니다. 제품 생성 코드를 한 곳에 모아둠으로써 코드를 더 깔끔하게 유지할 수 있습니다.
- 개방/폐쇄 원칙을 지킬 수 있습니다. 새로운 종류의 제품을 추가하더라도 기존 클라이언트 코드를 변경하지 않아도 됩니다.
6.2 단점
- 패턴을 적용하면 클래스가 많이 늘어나므로 코드가 복잡해질 수 있습니다.
7 다른 패턴과의 관계
- 추상 팩토리 패턴은 종종 팩토리 메서드 패턴을 이용해 구현됩니다.
- 팩토리 메서드 패턴은 템플릿 메서드 패턴의 특수한 형태로 볼 수 있습니다.
- 프로토타입 패턴은 상속 대신 델리게이션을 사용한다는 점을 제외하면 팩토리 메서드 패턴과 구조적으로 매우 유사합니다.