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[디자인패턴] 팩토리 패턴

2021.02.04

팩토리 패턴

팩토리 패턴의 핵심

  • 이름처럼 객체 생성을 하는 공장을 가지고 있는 패턴
  • 메인 클래스에는 변하지 않는 부분을 서브클래스에는 변할가능성이 있는 부분을 나눠 관리한다.
  • 클래스의 인스턴스를 서브 클래스에서 결정한다는 것!
  • 서브클래스가 new 키워드를 담당하도록 하여 객체 생성을 캡슐화 하고 구상 클래스에 대한 의존성과 결합도를 줄인다.
  • 클래스 간의 결합도가 낮아 하나의 클래스가 수정되더라도 다른 클래스가 영향을 덜 받기 때문에 전체 프로젝트의 확장성를 높일 수 있다.

팩토리 패턴

  • 팩토리 메서드 패턴 : 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 정의해야 하는데, 어떤 클래스의 인스턴스를 만들지 서브 클래스에서 결정하도록 한다.
  • 추상 팩토리 패턴 : ‘추상화된 것에 의존하도록 구성한다. 구상 클래스에 의존하지 않도록 만든다’라는 디자인 원칙에 기인한 패턴이다. 인터페이스를 이용하여 서로 연관된 객체를 구상 클래스를 지정하지 않고도 생성할 수 잇다. 추상 팩토리 패턴에는 팩토리 메서드 패턴이 포함될 수 있다.
  • 모든 팩토리 패턴에서는 객체 생성을 ‘캡슐화’한다.

의존성 뒤집기 원칙 (Dependency Inversion Principle:DI)

  • 싱글톤 패턴과 함께 가장 유명하고 널리 쓰이는 디자인 패턴 중 하나로 Spring 프레임워크의 핵심 개념 중 하나이다.
  • ‘추상화 된 것에 의존하도록 만들어라’는 원칙에 따른다.
  • 고수준 구성요소와 저수준 구성요소들은 모두 하나의 추상 클래스에 의존한다.
    • 의존성 뒤집기의 3가지 원칙
      1. 어떤 변수에도 구상 클래스에 대한 레퍼런스를 지정하지 않는다.
      2. 구상 클래스에서 유도된 클래스를 만들지 않는다.
      3. 메인 클래스에서 이미 구현되어 있던 메서드를 오버라이드 하지 않는다.

EX) PizzaStore

1. 팩토리 메서드 패턴

  1. 피자가게 → 피자 종류 : 치즈, 페퍼로니 등등 → 피자가게 지점 : 뉴욕, 시카고, 캘리포니아 등등 ⇒ 모든 피자 만드는 방식을 통일해야 한다!?

1.1 PizzaStore : Pizza 인스턴스를 만드는 일은 팩토리 역할을 하는 메소드에서 맡아 처리한다.

public abstract class PizzaStore {
	public Pizza orderPizza(String type) {
		 Pizza pizza;
		 pizza = createPizza(type);
		 pizza.prepare();
		 pizza.bake(); 
		 pizza.cut(); 
		 pizza.box(); 
		return pizza; 
	} 
abstract Pizza createPizza(String type); 
}

1.2 ChicagoPizzaStore : PizzaStore를 상속받아 시카고 피자조리법을 만든다.

public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore {
	@override
	Pizza createPizza (String type){
		Pizza pizza = null;
		
		if(type.equals('cheese'){
			Pizza = new ChicagoStyleCheesePizza();
		}
		if(type.equals('pepper'){
			Pizza = new ChicagoStylepepperPizza();
		}
		if(type.equals('veggie'){
			Pizza = new ChicagoStyleVeggiePizza();
		}
		return pizza;
	}
}

1.3 Pizza 피자 제조 과정은 이렇게 정한다.

public abstract class Pizza {
	String name;
	String dough;
	String sauce;
	ArrayList<String> toppings = new ArrayList<>();
	void prepar(){
		System.out.println("Preparing " + name);
		System.out.println("Toppings dough...");
		System.out.println("Adding sauce...");
		System.out.println("Adding toppings...");
		for(int i = 0; i < toppings.size(); i++){
			System.out.println(toppings.get(i));
		}
	}
	void bake() {
		System.out.println("Bake for 25 minutes at 350"); 
	}
	void cut() {
		System.out.println("Cutting the pizza into diagonal slice"); 
	}
	void box() {
		System.out.println("Place pizza in official PizzaStroe box");
	}
	public String getName() {
		return this.name;
	}
}

1.4 ChicagoStyleCheesePizza를 Pizza를 상속받아서 만든다.

public class ChicagoStyleCheesePizza extends Pizza {
  public ChicagoStyleCheesePizza() {
    name = "Chicago Style Deep Dish Cheese Pizza";
    dough = "Extra Thick Crust Dough";
    sauce = "Plum Tomato Sauce"; 
    toppings.add("Shredded Mozzarella Cheese");
  }
  @Override void cut() {
    System.out.println("Cutting the pizza into sqaare slices");
  }
}
public class PizzaTestDrive {
  public static void main(String[] args) {
    PizzaStore chicagoStore = new ChicagoPizzaStore();
    Pizza chicagoStylePizza = chicagoStore.orderPizza("cheese");
    System.out.println(chicagoStylePizza.getName());
  }
}

2. 추상 팩토리 패턴

  1. PizzaingredientFactory : 지역별로 공장을 만든다.
  2. ReggianoCheese, RedPeppers, ThickCrustDough : 공장에서 사용할 재료 클래스를 구현한다.
  3. PizzaStore : 모든 것을 조합해 피자를 만든다.

2.1 PizzaingredientFactory : 지역별로 공장을 만든다.

public interface PizzaIngredientFactory {
  public Dough createDough();
  public Sauce createSauce();
  public Cheese createCheese();
  public Veggies[] createVeggies();
  public Pepperoni createPepperoni();
  public Clams createClams();
}

2.2 ReggianoCheese, RedPeppers, ThickCrustDough : 공장에서 사용할 재료 클래스를 구현한다.

public class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory {
  @Override
  public Dough createDough() {
    return null;
  }
  @Override
  public Sauce createSauce() {
    return null;
  }
  @Override
  public Cheese createCheese() {
    return null;
  }
  @Override
  public Veggies[] createVeggies() {
    return null;
  }
  @Override
  public Pepperoni createPepperoni() {
    return null;
  }
  @Override
  public Clams createClams() {
    return null;
  }
}

2.3 PizzaStore : 모든 것을 조합해 피자를 만든다.

public class CheesePizza extends Pizza {
  PizzaIngredientFactory ingredientFactory;
  public CheesePizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory) {
    this.ingredientFactory = ingredientFactory;
  }
  @Override
  public void prepare() {
    this.dough = ingredientFactory.createDough();
    this.sauce = ingredientFactory.createSauce();
    this.cheese = ingredientFactory.createCheese();
  }
  public PizzaIngredientFactory getIngredientFactory() {
    return ingredientFactory;
  }
  public void setIngredientFactory(PizzaIngredientFactory ingredientFactory) {
    this.ingredientFactory = ingredientFactory;
  }
}

2.5 지점 별로 피자가게를 만든다.

public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore {
  @Override
  public Pizza createPizza(String type) {
    Pizza pizza = null;
    PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new ChicagoPizzaingredientFactory();
    if (type.equals("cheese")) {
      pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.Chicago_STYLE + " Cheese Pizza");
    } else if (type.equals("peper")) {
      pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.Chicago_STYLE + " Pepperoni Pizza");
    } else if (type.equals("clam")) {
      pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.Chicago_STYLE + " Clam Pizza");
    } else if (type.equals("veggie")) {
      pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.Chicago_STYLE + " Veggie Pizza");
    }
    return pizza;
  }
}
public class NYPizzaStore extends PizzaStore {
  @Override
  public Pizza createPizza(String type) {
    Pizza pizza = null;
    PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaingredientFactory();
    if (type.equals("cheese")) {
      pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.NY_STYLE + " Cheese Pizza");
    } else if (type.equals("peper")) {
      pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.NY_STYLE + " Pepperoni Pizza");
    } else if (type.equals("clam")) {
      pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.NY_STYLE + " Clam Pizza");
    } else if (type.equals("veggie")) {
      pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory);
      pizza.setName(ingredientFactory.NY_STYLE + " Veggie Pizza");
    }
    return pizza;
  }
}

사용

  1. NY 피자가게를 만든다.
//1. 뉴욕 피자가게를 만든다.
PizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();

//2.주문을 한다
nyPizzaStore.orderPizza(“cheese”);

//3.orderPizza 메소드에서 우선 createPizza() 메서드를 호출한다
Pizza pizza = createPizza(“cheese”);

//4.createPizza() 메서드가 호출되면 원재료 공장이 돌아가기 시작한다.
Pizza pizza = new CheesePizza(nyIngredientFactory);

//5.피자를 준비하는 prepare() 메서드가 호출되면 팩토리에 원재료 주문이 들어간다.
void prepare(){
	dough = nyIngredientFactory.createDough();
	sauce = nyIngredientFactory.createSauce();
	cheese = nyIngredientFactory.createCheese();
}

//6. 준비단계가 끝나고 orderPizza() 메소드에서는 피자를 굽고, 자르고, 포장한다.
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