복습/designPattern

[DesignPattern] 추상팩토리 (Abstract Factory)

희철맨 2018. 7. 17. 13:12
README

추상 팩토리 (Abstract Factory) - 객체 생성

의도

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

다른이름

키트(Kit)

동기

포르쉐 자동차 공장에서 자동차를 모델별로 찍어내고있을 때, 모델별로 찍어내는 부품(문, 후드 등)들이 다를 것이다.
이렇게 다르게 되니, 제품군을 생성하기 위한 공통적인 인터페이스 를 생성한 후 해당 인터페이스를 별도로 작성해 사용할 수 있게끔 해주는것이 좋을것 같다.

활용

  • 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

구조

이미지

참여자

  • AbstractFactory : 개념적 제품에 대한 객체를 생성하는 연산으로 인터페이스를 정의

  • ConcreteFactory : 구체적인 제품에 대한 객체를 생성하는 연산을 구현

  • AbstractProduct : 개념적 제품 객체에 대한 인터페이스를 정의

  • ConcreteProduct : 구체적으로 팩토리가 생성할 객체를 정의하고, AbstractProduct 가 정의하는 인터페이스를 구현

  • Client : AbstractFactory 와 AbstractProduct 클래스에 선언된 인터페이스를 사용

협력방법

  • 일반적으로 ConcreteFactory 클래스의 인스턴스 한 개가 런타임에 만들어진다. 이 concrete factory 는 어떤 특정 구현을 갖는 제품 객체를 생성한다. 서로 다른 제품 객체를 생성하려면 사용자는 서로 다른 구체 팩토리를 사용해야 한다.

  • AbstractFactory 는 필요한 제품 객체를 생성하는 책임을 ConcreteFactory 서브 클래스에 위임한다.

결과 (이익과 부담)

1. 구체적인 클래스를 분리한다.

팩토리는 제품 객체를 생성하는 과정과 책임을 캡슐화했기 때문에, 구체적인 구현 클래스가 사용자에게서 분리된다.

생성하는 과정과 책임을 캡슐화해서 구체클래스에 책임을 위임했으므로 인터페이스만 알고있으면 된다.

2. 제품군을 쉽게 대체할 수 있도록 한다.

ConcreteFactory 를 바꿈으로써 원하는 제품군으로 쉽게 변경가능하다.

대응하는 팩토리를 단순히 교체해주면 된다.

3. 제품 사이의 일관성을 증진시킨다.

하나의 군 안에 속한 제품 객체들이 함께 동작하도록 설계되어 있을 때,
다른 제품과 동시에 사용되지 않게 막아야할 필요가 있다.

"추상 팩토리 패턴"을 통해 보장할 수 있다.

4. 새로운 종류의 제품을 제공하기 어렵다.

새로운 종류의 제품이 등장하면 팩토리의 구현을 변경해야한다.

이는 추상 팩토리와 모든 서브 클래스의 변경을 가져오는데 이렇게되면 재사용성을 해치는 단점이 된다.

구현

1. 팩토리를 단일체로 정의

한 제품군에 대한 하나의 ConcreteFactory 인스턴스만 존재하면 되므로, 단일체로 구현하는것이 바람직하다.

Singleton 패턴은 간단히 여러번 new 를 해도 처음에 new 를 한 인스턴스를 가리키게 하는 기법

2. 제품을 생성합니다.

AbstractFactory 는 제품 생성을 위한 인터페이스 를 선언한것이고, 생성하는 책임은 Product 의 서브클래스인 Concrete-Product 에 있다.
이를 위한 가장 공통적인 방법은 각 제품을 위해 팩토리 메서드 를 정의하는 것이다.
AbstractFactory는 각 제품 생성을 위한 팩토리 메서드를 오버라이딩 함으로써 각 제품의 인스턴스를 만든다.

팩토리메서드란?
추후에 다룰 예정이지만, 간단히 객체를 생성해서 반환하는 메서드이다.

3. 확장 가능한 팩토리들을 정의한다.

AbstractFactory 에는 생성할 각 제품의 종류별로 서로 다른 연산을 정의한다.
새로운 종류의 제품이 추가되면 AbstractFactory의 인터페이스에도 새로운 연산을 추가해야한다.

예제코드

ES6 기반으로 작성

// Abstract Factory
class CarFactory {
  // Factory Method
  createCar(model) {
    let car = null;
    switch(model) {
      case 'Cayman':
        car = new Cayman();
        break;
      case 'Boxster':
        car = new Boxster();
        break;
      case 'Panamera':
        car = new Panamera();
        break;
      default:
        car = new Cayman();
        break;
    }
    if(typeof car.printModel === 'undefined') {
      car.printModel = () => {
        console.log(`This car model is: ${car.model}`);
      }
    }
    return car;
  }
}
 
// Car를 상속받는 Caymen, Boxster, Panamera 팩토리
// 각 팩토리에 맞게 오버라이딩하여 재구현
class Car {
  constructor(name) {
    this.model = name;
  }
  // Abstract Product
  createDoor() {}
  createHood() {}
}
 
class Door {
  constructor(side, name) {
    this.name = name;
    this.side = side;
  }
  build() {
    console.log(`Build a ${this.side} door for ${this.name}`);
  }
}
 
class Hood {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  build() {
    console.log(`Build a hood for ${this.name}`);
  }
}
 
// Concrete Factory
class Cayman extends Car{
  constructor() {
    super('Cayman');
  }
  // Concrete Product
  createDoor(side) {
    return new CaymanDoor(side, this.constructor.name);
  }
  // Concrete Product
  createHood() {
    return new CaymanHood(this.constructor.name);
  }
}
 
// Concrete Factory
class Boxster extends Car{
  constructor() {
    super('Boxster');
  }
  // Concrete Product
  createDoor(side) {
    return new BoxsterDoor(side, this.constructor.name);
  }
  // Concrete Product
  createHood() {
    return new BoxsterHood(this.constructor.name);
  }
}
 
// Concrete Factory
class Panamera extends Car{
  constructor() {
    super('Panamera');
  }
  // Concrete Product
  createDoor(side) {
    return new PanameraDoor(side, this.constructor.name);
  }
  // Concrete Product
  createHood() {
    return new PanameraHood(this.constructor.name);
  }
}
 
class CaymanDoor extends Door {
  constructor(side, name) {
    super(side, name);
  }
}
class BoxsterDoor extends Door {
  constructor(side, name) {
    super(side, name);
  }
}
class PanameraDoor extends Door {
  constructor(side, name) {
    super(side, name);
  }
}
 
class CaymanHood extends Hood {
  constructor(name) {
    super(name);
  }
}
class BoxsterHood extends Hood {
  constructor(name) {
    super(name);
  }
}
class PanameraHood extends Hood {
  constructor(name) {
    super(name);
  }
}
 
 
const factory = new CarFactory();
 
// Client
const boxsterCar = factory.createCar('Boxster');
 
boxsterCar.printModel();
boxsterCar.createDoor('right').build();
boxsterCar.createDoor('left').build();
boxsterCar.createHood().build();
 
/* output
 
This car model is: Boxster
Build a right door for Boxster
Build a left door for Boxster
Build a hood for Boxster
 
*/

Abstract Factory - CarFactory

  • Abstract Factory 는 개념적 제품에대한 객체를 생성하는 연산으로 인터페이스를 정의해야한다.

Concrete Factory - Caymen, Boxster, Panamera

Caymen 을 생성하는 팩토리, Boxster 를 생성하는 팩토리, Panamera 를 생성하는 팩토리

Abstract Product - Car 클래스의 createDoor(), createHood()

  • Car 의 createDoor 와 createHood 를 상속받아 인터페이스 제공

Concrete Product - Caymen, Boxster, Panamera 클래스 내부의 createDoor(), createHood() 구현

  • Car 를 상속받는 Caymen, Boxster, Panamera 는 인터페이스인 createDoor 와 createHood 를 각각의 팩토리에 맞게 구현함

Client - // Client 주석 다음 줄

  • client 는 팩토리에 message 만 전달해 내부가 어떻게 진행되는지 알 수 없고, 알 필요가 없다.

관련패턴

  • AbstractFactory 클래스는 팩토리 메서드 패턴을 이용해서 구현되는데, 원형 패턴을 이용할 때도 있다.

  • ConcreteFactory 는 단일체 패턴을 이용해 구현하는 경우가 많다.

마치며

  • 예제코드를 작성하며 개념을 이해하는데 많은 혼란이 있었다.

  • 인터페이스가 없는 자바스크립트의 경우에는 클래스의 오버라이딩을 통하여 구현하였다.

  • 참여자 부분의 개념을 이해하는데 많은 노력이 필요했다.

  • 습관적으로 분기를 나누어 상황에 맞는 객체를 return 시키는 기법이 팩토리 메서드 라는걸 알았다.

참고문서