Songzi Vong
개발자를 꿈꾸는 대학생
Backend를 공부하고 있습니다.

팩토리 메서드 패턴(Factory Method Pattern)

Factory Method Pattern

팩토리 메서드 패턴은 클라이언트에서 사용할 클래스의 객체를 생성하는 책임을 분리하여 객체 생성에 변화를 대비하는 것이다. 팩토리 메서드를 포함하는 인터페이스를 만들어 하위 클래스에서 인스턴스를 생성해주는 방식이다.

클라이언트에서 직접 new연산자를 통해 제품의 객체를 생성하는 것이 아니라 제품 객체들을 맡아서 생성하는 공장 클래스를 생성하고, 이를 상속하고 있는 서브 공장 클래스의 메서드에서 여러가지 제품을 객체를 생성하는 책임을 지고 있다.

사용 이유

이와 같은 팩토리 메서드 패턴을 사용하는 이유는 여러가지가 있는데 한 번 알아보도록 하겠다.

  1. 캡슐화, 추상화
    • 팩토리 메서드 패턴을 사용하여 생성자와 구현 객체간의 강한 결합을 피할 수 있고, 코드가 동작해야 하는 객체의 유형과 종속성을 정보 은닉 처리하게 하여 구체적인 타입을 감출 수 있다.
  2. 객체지향의 원칙 관점
    • 객체를 생성하는 코드를 하나의 클래스 또는 패키지로 이동하여 작성하기 때문에 유지보수성이 높아진다.
    • 기존 코드를 수정하지 않고 새로운 제품 인스턴스를 프로그램에 원활하게 추가가 가능하다.
  3. 리소스 관점
    • 객체를 생성하는 코드는 자주 중복될 가능성이 존재한다. 또한 객체를 생성하는 방식의 변화에 해당하는 모든 코드를 변경해야 하는 문제가 발생가능하다.
    • 이러한 문제를 해결하기 위해 객체를 생성하는 코드를 클래스 또는 메서드로 분리함으로써 유지보수성을 높이기 위해 이 패턴을 사용한다.

단점

여러가지 장점이 존재하지만 단점 또한 존재한다.

  1. 복잡성
    • 추상화와 캡슐화를 많이 사용하기 때문에 코드의 복잡도가 증가할 수 밖에 없다.
  2. 서브 클래스의 수
    • 각 제품의 구현체마다 팩토리 객체들을 모두 구현해주어야 하기 때문에, 제품이 증가할 때마다 팩토리 클래스가 증가해 서브 클래스의 수가 매우 많아진다.

구현

구체적인 패턴 사용 방법이나 유형은 코드로 설명하도록 하겠다.

팩토리 메서드 패턴에 대한 기본 개념을 위한 코드로 간단하게 객체를 생성하면 해당 객체에 대한 설명을 출력하도록 하였다.

제품 객체 추상화

public interface Book {
    void explain();
}

제품 객체를 추상화 해둔 인터페이스이다.

제품 구현체 GEBook, MajorBook

public class GEBook implements Book{
    @Override
    public void explain() {
        System.out.println("교양 책입니다.");
    }
}
public class MajorBook implements Book{
    @Override
    public void explain() {
        System.out.println("전공 책입니다.");
    }
}

위의 두 제품 구현체는 모두 Book 인터페이스를 상속하고 해당되는 explain()메서드를 작성한다.

공장 객체 추상화

public interface BookFactory {
    default Book explainBook(){
        Book book = createBook();
        book.explain();
        return book;
    }

    Book createBook();
}

공장 객체를 추상화해둔 인터페이스이다.

createBook()메서드는 팩토리 메서드로 구체적인 객체 생성 종류는 각 서브 클래스에 위임하는 것을 볼 수 있다.

explainBook()메서드는 객체 생성 전처리, 후처리를 해주는 메서드이다. 제품 객체를 생성하고 추가 설정하고 완성된 제품을 반환시켜준다. 또한 해당 메서드에서createBook()을 호출하여 제품 객체를 생성해주는 것을 볼 수 있다.

공장 객체 GEBook, MajorBook

public class GEBookFactory implements BookFactory{
    @Override
    public Book createBook() {
        return new GEBook();
    }
}
public class MajorBookFactory implements BookFactory{
    @Override
    public Book createBook() {
        return new MajorBook();
    }
}

위의 두 공장 객체 모두 BookFactory를 상속하고 있고, 각각의 맞는 객체를 생성하여 반환시켜주고 있다.

기본형 test

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        BookFactory[] bookFactories = { new MajorBookFactory(), new GEBookFactory() };

        Book majorBook = bookFactories[0].explainBook();
        Book gEBook = bookFactories[1].explainBook();
    }
}
    /** 출력 결과
        * 전공 책입니다.
        * 교양 책입니다.
        **/

사용자의 입장에서 각각의 제품을 생성하는 코드이다.

우선 공장 객체 배열을 생성하여 각각의 공장 객체를 넣어주는 것을 볼 수 있다. 그후 공장객체 배열에서 각각에 해당하는 제품을 생성한다.

전체적인 코드의 흐름이 어려울 수 있으니 하나씩 확인해가며 넘어가도록 하겠다.

  1. 제품을 생성할때를 보면 bookFactories[0].explainBook()해당 코드에서 createBook()메서드와 생성 후처리를 실행해준다.
  2. 공장 객체를 추상화한 인터페이스의 default 메서드로 넘어간다.
  3. createBook()메서드를 호출하고 원하는 공장 객체로 넘어간다.
  4. 공장 객체에선 해당되는 제품을 반환시켜 준 후에 default메서드로 돌아가 추상화한 Book 객체를 채워준다.
  5. book.explain()코드의 book은 공장 객체로 부터 반환받은 객체이기 때문에 MajorBook이 된다.
  6. MajorBook의 explain()메서드를 호출하고 해당 객체를 반환시켜준다.

코드를 보고 말로 설명한 것이기 때문에 이해를 돕기에는 어려울 수 있지만 천천히 코드를 따라가 본다면 충분히 이해할 수 있는 내용들이다.

결론

해당 패턴에 대해서는 초반에 이해가 되지 않는 내용들이 매우 많았다. 그렇지만 패턴에 대하여 공부하고 코드를 작성해 본 결과, 어렵게 생각하지 않고 쉽게 생각하여 결합도를 낮추고 유지보수를 편하게 하기 위해서 new연산자를 직접 사용하지 않고 객체를 만들어 관리한다고 생각하니 이해하기가 좀 수월해진 것 같다.

위의 작성된 코드는 매우 간단한 코드이기 때문에 추후 실력 향상을 위해 해당 코드의 기능들을 몇가지 추가해 볼 예정이다.

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