디자인 패턴(Design Patterns)

개요

디자인 패턴(Design Patterns)은 소프트웨어 개발에서 반복적으로 발생하는 문제를 해결하기 위한 표준화된 설계 방식입니다. 객체지향 프로그래밍(OOP)에서 코드의 재사용성, 유지보수성, 확장성을 높이는 중요한 개념으로, 개발자가 효과적으로 문제를 해결할 수 있도록 도와줍니다. 본 글에서는 디자인 패턴의 개념과 3가지 주요 유형(생성 패턴, 구조 패턴, 행위 패턴)을 설명하고, 각 패턴의 특징과 예제를 소개합니다.

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1. 디자인 패턴이란?

디자인 패턴은 소프트웨어 설계에서 자주 발생하는 문제를 해결하기 위해 정형화된 설계 방법론을 의미합니다. 이는 특정 언어나 프레임워크에 종속되지 않으며, 개발자가 공통적인 문제를 해결할 때 유용하게 사용할 수 있습니다.

1.1 디자인 패턴의 주요 목적

• 코드의 재사용성 증가: 검증된 패턴을 활용하여 중복 코드 제거
• 소프트웨어 유지보수성 향상: 코드의 구조를 명확하게 정의하여 유지보수를 용이하게 함
• 설계 품질 향상: 객체지향 설계 원칙(SOLID 원칙)과 함께 적용하여 유연한 구조 제공
• 개발 생산성 증가: 이미 검증된 패턴을 활용하여 개발 시간을 단축

✅ 디자인 패턴을 이해하면 개발자가 더 효율적인 코드 작성을 할 수 있으며, 팀 프로젝트에서도 공통적인 설계 원칙을 적용할 수 있습니다.

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2. 디자인 패턴의 주요 유형

디자인 패턴은 목적과 구조에 따라 크게 3가지 유형으로 분류됩니다.

패턴 유형	설명	대표적인 패턴
생성 패턴(Creational Patterns)	객체 생성 방식을 정의하여 코드의 유연성을 높임	싱글톤(Singleton), 팩토리 메서드(Factory Method), 빌더(Builder), 추상 팩토리(Abstract Factory), 프로토타입(Prototype)
구조 패턴(Structural Patterns)	클래스와 객체의 관계를 구성하여 효율적인 구조 제공	어댑터(Adapter), 브리지(Bridge), 컴포지트(Composite), 데코레이터(Decorator), 프록시(Proxy), 퍼사드(Facade)
행위 패턴(Behavioral Patterns)	객체 간의 상호작용 및 책임 분배를 정의	옵저버(Observer), 전략(Strategy), 커맨드(Command), 상태(State), 체인 오브 리스폰서빌리티(Chain of Responsibility), 템플릿 메서드(Template Method)

✅ 각 디자인 패턴은 특정한 문제를 해결하기 위해 사용되며, 상황에 맞게 적용하는 것이 중요합니다.

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3. 주요 디자인 패턴과 예제

3.1 생성 패턴(Creational Patterns)

1) 싱글톤 패턴(Singleton Pattern)

"하나의 인스턴스만 생성하여 전역적으로 공유할 수 있도록 하는 패턴"

예제 (Java)

class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

2) 팩토리 메서드 패턴(Factory Method Pattern)

"객체 생성을 서브클래스에서 수행하도록 위임하는 패턴"

예제 (Java)

interface Product {
    void use();
}
class ConcreteProductA implements Product {
    public void use() { System.out.println("Product A 사용"); }
}
class Factory {
    public static Product createProduct(String type) {
        if (type.equals("A")) return new ConcreteProductA();
        return null;
    }
}

3.2 구조 패턴(Structural Patterns)

1) 어댑터 패턴(Adapter Pattern)

"서로 다른 인터페이스를 연결하여 호환성을 제공하는 패턴"

예제 (Java)

interface Target {
    void request();
}
class Adaptee {
    public void specificRequest() { System.out.println("Adaptee 동작 수행"); }
}
class Adapter implements Target {
    private Adaptee adaptee;
    public Adapter(Adaptee adaptee) { this.adaptee = adaptee; }
    public void request() { adaptee.specificRequest(); }
}

3.3 행위 패턴(Behavioral Patterns)

1) 옵저버 패턴(Observer Pattern)

"객체 간의 일대다 관계를 설정하여 상태 변화가 발생하면 자동으로 알림을 전달하는 패턴"

예제 (Java)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface Observer {
    void update(String message);
}
class ConcreteObserver implements Observer {
    private String name;
    public ConcreteObserver(String name) { this.name = name; }
    public void update(String message) { System.out.println(name + " received: " + message); }
}
class Subject {
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();
    public void addObserver(Observer observer) { observers.add(observer); }
    public void notifyObservers(String message) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

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4. 결론

디자인 패턴은 객체지향 프로그래밍에서 반복적으로 발생하는 문제를 효과적으로 해결하기 위한 설계 기법으로, 코드를 구조적으로 설계하고 유지보수성을 향상하는 데 중요한 역할을 합니다. SOLID 원칙과 함께 적용하면 더 견고하고 확장 가능한 소프트웨어를 구축할 수 있습니다.