GoF(Gang of Four) 디자인 패턴

디자인 패턴이란?

디자인 패턴은 소프트웨어 설계에서 반복적으로 등장하는 문제에 대한 해결책을 일종의 '템플릿'처럼 정리한 것이다. 단순한 코드 조각이 아니라, 특정 상황에서 적용할 수 있는 구조적 해법을 말한다. 이를 통해 코드의 재사용성, 유지보수성, 유연성을 높일 수 있다.

 

GoF(Gang of Four) 디자인 패턴은 디자인 패턴의 고전이라 할 수 있으며, 총 23가지 패턴이 다음 세 가지 분류로 나뉘어 있다.

 

• 생성 패턴 (Creational): 객체 생성 방식과 관련된 패턴
• 구조 패턴 (Structural): 클래스나 객체의 조합 방법을 정의
• 행위 패턴 (Behavioral): 객체 간의 책임과 커뮤니케이션 방식

---

생성 패턴 (Creational Patterns)

생성 패턴은 객체 생성 방식을 추상화하여, 시스템이 객체를 생성하고 조합하는 과정을 유연하게 만들도록 돕는 패턴이다.
복잡한 객체 생성 과정을 분리하거나, 생성 로직을 클라이언트 코드에서 감추는 데 유용하다.

 

 

 

1. Singleton
   • 하나의 인스턴스만 생성되도록 보장하고, 전역 접근 지점을 제공한다.
   • ex. Logger, 설정 객체
2. Factory Method
   • 객체 생성을 서브클래스에게 위임해, 클라이언트 코드의 결합도를 낮춘다.
   • ex. GUI 버튼 생성 (윈도우/웹)
3. 3. Abstract Factory
   • 관련된 객체 집합을 생성하는 인터페이스를 제공한다.
   • ex. MacOS / Windows 스타일 버튼 + 체크박스
4. Builder
   • 복잡한 객체를 단계별로 생성하며, 동일한 생성 절차로 다양한 표현이 가능하다.
   • ex. HTML 빌더, 메시지 생성기
5. Prototype
   • 기존 객체를 복제하여 새로운 객체를 생성한다.
   • ex. 문서 복제, 도형 복사

 

---

 

구조 패턴 (Structural Patterns)

구조 패턴은 클래스나 객체를 조합하여 더 큰 구조를 만들 때 사용하는 패턴이다.
시스템의 유연성과 확장성을 높이기 위해, 클래스 간의 관계를 효율적으로 구성하는 데 초점을 둔다.

 

 

1. Adapter
   • 서로 호환되지 않는 인터페이스를 가진 클래스들을 연결해주는 패턴
   • ex. 구형 인터페이스를 신형 시스템에 맞게 변환
2. Bridge
   • 구현부와 추상화를 분리하여 독립적으로 확장할 수 있도록 구성
   • ex. 리모컨과 TV를 독립적으로 구현
3. Composite
   • 객체들을 트리 구조로 구성하여 전체-부분 관계를 동일하게 다루도록 함
   • ex. 파일과 폴더를 계층 구조로 관리
4. Decorator
   • 객체에 동적으로 책임을 추가하는 구조
   • ex. 커피에 시럽, 우유 등을 추가하는 구조
5. Facade
   • 복잡한 서브시스템에 대한 단순한 인터페이스를 제공
   • ex. 서브 시스템을 감싸는 API 클래스
6. Flyweight
   • 동일한 객체를 공유하여 메모리를 절약하는 구조
   • ex. 문자 렌더링, 반복되는 UI 컴포넌트
7. Proxy
   • 접근 제어, 로깅 등을 위해 대리 객체를 제공
   • ex. 캐시 프록시, 보안 프록시, 원격 프록시

 

---

행위 패턴 (Behavioral Patterns)

행위 패턴은 객체 간의 책임 분배와 상호작용 방식에 초점을 맞춘다.
복잡한 로직을 분리하고, 객체 간 결합도를 낮추며, 유연한 흐름 제어를 가능하게 한다.

 

 

1. Chain of Responsibility
   • 요청을 처리할 수 있는 객체를 체인으로 연결하고, 순차적으로 전달
   • ex. 이벤트 처리 체인, 필터 체인
2. Command
   • 요청을 캡슐화하여 객체로 만들고, 실행/취소 등을 유연하게 제어
   • ex. 리모컨 버튼 → 명령 객체
3. Interpreter
   • 언어나 문법 규칙을 해석하는 클래스 구조를 구성
   • ex. 간단한 계산기, 미니 DSL
4. Iterator
   • 컬렉션의 내부 구조를 노출하지 않고 요소들을 순차적으로 접근
   • ex. Java의 Iterator, Python의 for-each
5. Mediator
   • 객체 간의 복잡한 관계를 중재자 하나에 집중시켜 의존성 제거
   • ex. 채팅방의 중재 서버
6. Memento
   • 객체 상태를 외부에 저장하고, 필요할 때 복원 가능
   • ex. 되돌리기(Undo) 기능
7. Observer
   • 한 객체의 상태 변화가 있을 때, 관련된 객체에 자동으로 알림
   • ex. 이벤트 리스너, Pub/Sub 구조
8. State
   • 객체의 상태에 따라 행동이 달라지는 구조
   • ex. 문 상태: 열림/닫힘/잠금에 따라 다르게 동작
9. Strategy
   • 알고리즘을 캡슐화하고 교체 가능하게 하여 유연성을 높임
   • ex. 정렬 전략 (버블, 퀵 등)
10. Template Method
    • 알고리즘의 구조를 상위 클래스에 정의하고, 일부 단계를 하위 클래스가 구현
    • ex. 게임 템플릿, JUnit 테스트 구조
11. Visitor
    • 객체 구조는 변경하지 않으면서, 기능을 추가할 수 있는 구조
    • ex. 자료구조 순회하며 다른 연산 수행