[GoF 디자인 패턴] - 디자인 패턴이란?

모든 코드는 Swift로 작성되었습니다.

 

디자인 패턴이란?

디자인 패턴이란 소프트웨어 설계에 있어서 반복적으로 발생하는 문제들을 해결하는 데 사용되는 일종의 템플릿 혹은 가이드라인이다. 흔히 아키텍처 패턴과 많이 혼동해서 용어를 사용하곤 한다.

아키텍처 패턴은 애플리케이션의 전체적인 구조에 초점을 맞춘 패턴이라면 디자인 패턴은 객체들 간의 관계에 초점을 맞춘 패턴이라는 차이점이 존재한다.

 

GoF 디자인 패턴

흔히 소프트웨어 공학에서 '디자인 패턴'은 대부분 GoF(Gang of Four) 디자인 패턴을 의미한다. 이들은 각각의 목적에 따라 생성 패턴, 구조 패턴, 행위 패턴으로 분류하고 총 23개의 패턴으로 구체화하였다. 

 

Gang of Four

 

이렇게나 많은 디자인 패턴을 공부하고 사용하는 이유가 무엇일까?

 

첫째, 자연스럽게 객체 설계에 필요한 5가지 원칙인 SOLID 원칙을 준수하게 되어 객체 간의 결합도를 낮춰 이해와 수정이 쉬운 코드로 작성된 소프트웨어를 만들 수 있게 해준다.

둘째, 코드의 구조에 이름을 붙혀서 소통할 수 있기에 문제 해결에 대한 커뮤니케이션의 도구가 될 수 있다.

 

하지만, 이러한 디자인 패턴을 어디까지나 코드의 확장성, 변경 용이성을 높히기 위한 수단으로 사용해야지, 이러한 디자인 패턴이 목적이 되면 안된다. 즉, 디자인 패턴을 사용하기 위해 무리하게 코드의 구조를 바꾼다거나 굳이 작성하지 않아도 될 코드를 작성하게 된다면, 디자인 패턴으로부터 얻을 수 있는 장점이 사라지게 될 수 있다.

 

 

UML 클래스 관계 표현

디자인 패턴은 위에서 말했다시피 객체들 간의 관계에 초점을 맞춘 패턴이기에 객체 간의 관계를 표현한 UML 클래스 다이어그램에 대한 배경 지식이 필요하다.

 

UML 클래스 관계 표현 예시(화살표 모양은 다를 수 있음)

 

 

연관 관계

연관 관계란 한 객체가 다른 객체를 참조하고 있는 관계를 의미한다. 화살표가 존재하면 한쪽만 인지하고 있는 관계, 화살표가 없다면 서로가 서로를 인지하고 있는 관계라고 생각하면 된다.

 

UML 클래스 다이어그램

 

코드 예시

class House {}

class Person {
	private var house: House
}

 

 

의존 관계

의존 관계란 한 객체가 다른 객체와 아주 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계다. 연관 관계처럼 다른 객체를 프로퍼티로 가지고 있는 것이 아니라 메서드의 반환값이나 매개 변수로 가지고 있어 '아주 짧은 시간 동안' 이라는 의미는 객체의 생명 주기에 비해 아주 짧은 메서드의 생명 주기를 의미한다.

 

UML 클래스 다이어그램

  

코드 예시

class House {}

class Person {
	func createHouse() -> House {
		return House()
	}

	func useHouse(house: House) {
		let myHouse = house
	}
}

 

 

상속 관계와 실체화 관계

상속 관계와 실체화 관계는 객체 지향 프로그래밍에서 말하는 상속과 인터페이스 채택을 의미한다.

 

상속

실체화

 

집합 관계

집합 관계란 한 객체가 여러 객체들을 연관하고 있는 관계이다.

 

UML 클래스 다이어그램

 

코드 예시

class Computer {
	private var monitor: Monitor
	private var keyboard: Keyboard
	private var mouse: Mouse

    init(monitor: Monitor, keyboard: Keyboard, mouse: Mouse) {
        self.monitor = monitor
        self.keyboard = keyBoard
        self.mouse = mouse
    }
}

 

 

포함 관계

포함 관계는 집합 관계와 마찬가지로 한 객체가 여러 객체들을 연관하고 있는 관계이다. 집합 관계와의 차이점은 집합 관계는 몸이 죽으면 액세세리는 남아있는 관계로 비유되고 포함 관계는 몸이 죽으면 장기도 같이 죽는 관계로 비유된다. 즉, 집합 관계는 초기화 메서드의 매개 변수로 외부에서 생성된 객체를 받아오는 관계이고, 포함 관계는 객체들을 내부에서 생성하는 관계이다.

 

UML 클래스 다이어그램

 

코드 예시

class Computer {
	private var monitor: Monitor
	private var keyboard: Keyboard
	private var mouse: Mouse

    init(monitor: Monitor, keyboard: Keyboard, mouse: Mouse) {
        self.monitor = Monitor()
        self.keyboard = KeyBoard()
        self.mouse = Mouse()
    }
}