[Design Pattern] Abstract Factory

[디자인 패턴][생성 패턴] 추상 팩토리

Posted by ChaelinJ on March 17, 2021
Design Pattern

추상 팩토리

구체적인 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체들의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴

  • 관련성 있는 여러 종류의 객체를 일관된 방식으로 생성하는 경우에 유용합니다.
  • 상세화된 서브 클래스를 정의하지 않고도 서로 관련성 있거나 독립적인 여러 객체의 군을 생성하기 위한 인터페이스를 제공합니다.

다이어그램

  • Abstract Factory: 팩토리 클래스의 공통 인터페이스
    • Concrete Factory: 구체적인 팩토리 클래스, Abstract Factory를 오버라이드 함으로써 구체적인 제품을 생성한다.
  • Abstract Product: 제품의 공통 인터페이스
    • Product: 구체적인 제품

어떤 경우에 사용할까?

  • 제품에 대한 클래스 라이브러리를 제공하고, 그들의 인터페이스를 노출시키고 싶을 때
  • 관련된 제품 객체들이 함께 사용되도록 설계되었고, 이 부분에 대한 제약이 외부에서도 지켜지도록 하고 싶을 때

장점

  • 제품 사이의 일관성을 증가시킵니다.
  • 객체를 생성하는 코드를 분리하여 클라이언트 코드와 결합도를 낮추어줍니다.
    • 객체의 추가/수정시에 객체를 생성하는 코드만 수정하면 됩니다.

단점

  • 기존 추상 팩토리의 세부 사항이 변경되면 모든 팩토리에 대해 수정이 필요합니다.
    • 추상 팩토리를 상속하고 있는 모든 팩토리에도 새로운 부분에 대해 추가되어야 하기 때문입니다.

예시

개인적으로 이해가 가장 잘 되는 피자를 들고 왔습니다.

피자 스타일(America, Seoul 버전)에 따른 도우와 소스 객체를 생성하는 추상 팩토리입니다.

public interface PizzaFactory{
    public Dough CreateDough();
    public Source CreateSource();
    public Pizza CreatePizza();
}

public class AmericaPizzaFactory implements PizzaFactory{
    public Dough CreateDough(){
        return new WheatDough();
    }
    public Source CreateSource(){
        return new SweetChiliSource();
    }
    public Pizza CreatePizza(){
        return new AmericaPizza();
    }
}

public class SeoulPizzaFactory implements PizzaFactory{
    public Dough CreateDough(){
        return new GreenTeaDough();
    }
    public Source CreateSource(){
        return new HotChiliSource();
    }
    public Pizza CreatePizza(){
        return new SeoulPizza();
    }
}

클라이언트 코드

// 피자 가게
public class AmericanPizzaStore extends PizzaStore{
    PizzaFactory pizzaFactory = new AmericaPizzaFactory();
    public Pizza getPizza(){
        return new AmericaPizza(pizzaFactory);
    }
}

public class SeoulPizzaStore extends PizzaStore{
    PizzaFactory pizzaFactory = new SeoulPizzaFactory();
    public Pizza getPizza(){
        return new SeoulPizza(pizzaFactory);
    }
}

// 피자 클래스
public class Pizza{
    private Dough dough;
    private Source source;
    private PizzaFactory pizzaFactory;
    public Pizza(PizzaFactory pizzaFactory){
        this.pizzaFactory = pizzaFactory;
        this.dough = pizzaFactory.getDough();
        this.source = pizzaFactory.getSource();
    }
}

// 피자 클래스 (구체)
public class AmericaPizza extends Pizza{
    public AmericaPizza(PizzaFactory pizzaFactory) {
        super(pizzaFactory);
    }
}
public class SeoulPizza extends Pizza{
    public SeoulPizza(PizzaFactory pizzaFactory) {
        super(pizzaFactory);
    }
}

클라이언트에서 어떤 팩토리를 이용하는지는 실행 단계에서 결정됩니다.

여기까지의 다이어그램을 보면 다음과 같습니다.

여기서 드는 궁금증! 추상 팩토리와 팩토리 메소드의 공통점, 차이점은?

둘의 다이어그램을 같이 보며 비교해보겠습니다.

추상 팩토리

팩토리 메소드

공통점

  1. Template Method Pattern을 사용합니다.
    • 어떤 작업을 처리하는 일부분을 서브 클래스로 캡슐화해 전체 일을 수행하는 구조는 바꾸지 않으면서 특정 단계에서 수행하는 내역을 바꾸는 패턴
  2. Factory Method Pattern을 사용합니다.
    • Factory를 통해실제 구현 대상인 Concrete와 Client 간 결합도를 낮춰줍니다.
    • 인자에 따라 생성되는 객체가 결정됩니다.
  3. 객체 생성을 캡슐화 합니다.
  4. 의존성 주입(DI, Dependency Injection): 객체 생성을 캡슐화 하고 인자에 의해 생성될 객체가 정해지는 것에 의해 결합도가 낮아지고 유연한 코드가 생성될 수 있습니다.

차이점

  1. Factory 클래스에서 객체에 대한 생성을 지원하는 범위가 다릅니다.
    • 추상 팩토리: 한 Factory에서 서로 연관된 여러 종류의 객체 생성을 지원합니다. (제품군 생성 지원)
    • 팩토리 메소드: 한 Factory당 한 종류의 객체 생성 지원합니다.
  2. 인자에 따라 선택되는 것이 다릅니다.
    • 추상 팩토리: 인자에 따라 객체들을 생성하는 Factory의 종류가 결정됩니다. (다수의 Factory 존재)
    • 팩토리 메소드: 인자에 따라 생성되는 객체의 종류가 결정됩니다.
  3. 포커스
    • 추상 팩토리: 클래스(Factory) 레벨에서 포커스를 맞춤으로써, Product들이 다른 클래스와 사용될 때의 제약사항을 강제할 수 있습니다. 새로운 ConcreteFactory를 추가할 때 많은 작업이 필요합니다.
    • 팩토리 메소드: 메소드 레벨에서 포커스를 맞춤으로써, Client의 ConcreteProduct 인스턴스의 생성 및 구성에 대한 책임을 덜어줍니다.

끝

추상 팩토리 패턴은 연관된 객체들의 집합을 형성할 때 이용하는 디자인 패턴입니다.

객체들의 집합을 추상화하고 클라이언트에게 추상화된 인터페이스를 제공합니다. 이렇게 하면 클라이언트는 일관되게 객체를 전달 받아 사용할 수 있게 됩니다.

  • 추상 팩토리는 인스턴스의 생성을 서브클래스에게 위임함으로써 의존성을 낮춥니다.

  • 객체 생성을 캡슐화 하여 객체 간 느슨한 결합 관계를 만들고 특정 구현에 의존하지 않는 설계를 할 수 있습니다.

감사합니다.

Text by Chaelin. Photographs by Chaelin, Unsplash.

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