본 내용은 GoF의 디자인 패턴(Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides 지음, 김정아 옮김)을 읽은 후, 생각을 정리한 내용입니다.
보다 상세한 내용이 궁금하신 분은 해당 책을 읽어보는 것을 추천합니다.

개요

생성 패턴중 하나인, 추상 팩토리 패턴에 대해 알아봅니다.

의도 (Intent)

다양한 구성요소를 조합하여 일관된 객체(제품군)를 생성하기 위한 인터페이스를 제공합니다.

다른 이름 (Also Known As)

Kit(키트)

활용성 (Applicability)

추상 팩토리는 다음의 경우에 사용합니다.

• 객체 생성 방식에 의존적이지 않은 시스템을 만들 때
• 여러 제품군(다양한 구성요소가 조합된 객체) 중 하나를 선택해 시스템을 구성하고, 향후 다른 제품군으로 대체가 가능해야 할 때
• 연관된 구성요소끼리 함께 조합되어 일관된 제품군으로 사용되도록 강제하고 싶을 때

추가로 추상 팩토리를 사용하는 경우로
“제품에 대한 클래스 라이브러리를 제공하고, 그들의 구현이 아닌 인터페이스를 노출시키고 싶을 때” 가 있는데,
해당 내용은 올바르게 이해하지 못했습니다.
혹시 위 내용에 대해 이해하신 분은 답글로 알려주시면 감사하겠습니다. :)

동기 (Motivation)

최근 관심이 있어 사이드 프로젝트로 진행하는 주식 거래 솔루션을 예로 들겠습니다. 주식 거래에 필요한 구성요소로는 시세 조회, 매수, 매도 등이 있으며, 이 구성요소는 다양한 국가에 따라 구현 방법이 다르다고 가정하겠습니다.

만약, 한국 주식 거래 솔루션 사용이 필요할 경우 KrStockSeller, KrStockBuyer 등의 구성요소를 조합해야 합니다. 그리고 실제 프로젝트에서는 예시로 든 두개의 구성요소가 아닌 무수히 많은 구성요소가 존재할 것이며, 단 하나의 구성요소라도 잘못 조합할 경우 시스템은 문제를 이르킬 것입니다.
또한, 기존 한국 주식 거래 솔루션이 아닌 미국 주식 거래 솔루션으로 대체해야 할 경우 여러 구성요소를 다시 재조합해야 합니다.

해결 방법으로는 위와 같은 방법 대신 추상 팩토리를 사용하여 한국 주식 팩토리, 미국 주식 팩토리 인스턴스를 사용합니다.
사용자는 StockFactory를 사용하며, StockFactory를 상속받은 어떤 구체적인 서브 클래스가 어떤 구성요소를 조합하여 결과를 반환하는지 알 수 없고, 알 필요도 없습니다.
또한, 한국 주식 거래 솔루션에서 미국 주식 거래 솔루션으로 변경이 필요하면 단순히 EnStockFactory를 할당하여 사용하면 됩니다.

구조 (Structure)

추상 팩토리 패턴의 주요 구조는 다음과 같습니다.

• StockFactory 추상 클래스 :
  CreateStockSeller() 메서드는 StockSeller 추상 클래스를 반환하고, CreateStockBuyer() 메서드는 StockBuyer 추상 클래스를 반환합니다.
• KrStockFactory, EnStockFactory 클래스 :
  StockFactory 추상 클래스를 상속하고, CreateStockSeller() 메서드는 각각의 알맞는 KrStockSeller, EnStockSeller 클래스를 생성해서 반환합니다.
• StockSeller, StockBuyer 추상 클래스 :
  주식 거래 솔루션에 필요한 다양한 구성요소들 이고, 이의 서브 클래스들은 StockFactory 추상 클래스의 서브 클래스에서 알맞게 조합되어 반환됩니다.
• Client 클래스 :
  StockFactory, StockSeller, StockBuyer 등의 추상 클래스만을 통해 제어하며, 어떤 구체적인 서브 클래스가 조합되는지 알 수 없고, 알 필요도 없습니다.

결과 (Consequences)

추상 팩토리 패턴을 사용함에 따라 다음과 같은 장/단점이 있습니다.

장점

1. 구체적인 클래스를 분리합니다.

추상 팩토리 패턴을 사용하면 응용프로그램이 사용할 클래스를 제어할 수 있습니다. 2. 제품군을 쉽게 대체할 수 있습니다.
구체 팩토리 클래스는 응용프로그램에서 한 번만 나타나기 때문에, 응용 프로그램이 사용할 구체 팩토리를 변경하기 쉽습니다. 3. 구성요소 사이의 일관성을 지킵니다.
연관된 구성요소들이 함께 사용됨을 보장할 수 있습니다.

단점

1. 새로운 종류의 구성요소를 추가하기 어렵습니다.

새로운 종류의 구성요소를 추가하기 위해서는 기존의 추상 팩토리와 모든 서브 클래스의 변경이 필요합니다.

구현 (Implementation)

추상 팩토리 패턴을 구현하는 방법입니다.

1. 추상 팩토리를 상속하는 하나의 팩토리를 정의합니다.

응용프로그램은 한 제품군에 대해 하나의 팩토리만 있으면 됩니다.
StockFactory 추상 클래스를 상속하는 KrStockFactory를 정의합니다. 2. 구성요소를 생성합니다.
추상 팩토리는 구성요소를 생성하기 위한 인터페이스를 선언하는 것이며, 구성요소를 생성하는 책임은 각 구성요소의 추상 클래스를 상속하고 있는 구체 클래스들 입니다.
StockSeller 추상 클래스를 상속하는 KrStockSeller 클래스를 생성합니다. 3. 추상 팩토리에 확장 가능한 메서드를 정의합니다.
추상 팩토리에 다양한 구성요소를 생성할 수 있는 메서드를 정의합니다.
StockFactory 추상 클래스에 CreateStockSeller(), CreateStockBuyer() 등의 다양한 구성요소를 반환하는 메서드를 정의하고, KrStockFactory 클래스에서 알맞은 구성요소를 생성하여 반환하도록 합니다.

줄이며…

다양한 구성요소의 조합을 구체 팩토리 클래스에 위임하여, 손쉽게 구성요소 조합을 사용하고 손쉽게 다른 구성요소 조합으로 변경 할 수 있는 추상 팩토리 패턴에 대해 알아보았습니다.