디자인 패턴 - 팩토리 메소드(factory method) 패턴 - [루닥스 블로그] 연습만이 살길이다

udemy 강좌(Java Design Patterns & SOLID Design Principles)를 정리한 내용이다.

https://www.udemy.com/course/design-patterns-in-java-concepts-hands-on-projects/learn/lecture/9604610?start=0#overview

팩토리 디자인 패턴은 가장 많이 사용되는 생성 디자인 패턴 중 하나이다.

팩토리 메소드는 무엇인가?

팩토리 메소드 패턴을 왜 사용할까? 코드 전체에 퍼져있는 객체 생성 로직을 옮기고 싶고 개별 클래스를 캡슐화할 때 팩토리 메소드 패턴을 사용할 수 있다.

이전에 했던 심플 팩토리와 비슷하지 않나고 생각할 수도 있다. 맞는 말이지만 팩토리 메소드는 패턴에 특별한 무언가를 추가한다.

코드 전체에 퍼져있는 객체 생성 로직을 옮기고 싶고 개별 클래스를 캡슐화할 때 팩토리 메소드 패턴을 사용할 수 있다. 이전에 했던 심플 팩토리와 비슷하지 않나고 생각할 수도 있다. 맞는 말이지만 팩토리 메소드는 패턴에 특별한 무언가를 추가한다.
우리는 어떤 클래스에서 객체를 생성해야 할지 모르고 새로운 클래스가 추가되는 상황에서 클라이언트 코드에 영향을 주지 않고 객체 생성을 할려고 할 때 이 패턴을 사용한다. 이것은 새로운 클래스를 추가함으로써 객체를 인스턴스화할 수 있고 팩토리 메소드 패턴이 클라이언트 코드를 변경하지 않고 처리할 수 있다는 것을 의미한다.
팩토리 메소드를 오버라이딩함으로써 서브클래스에서 객체생성을 한다. 그리고 서브클래스가 어느 객체를 인스턴스화 할 지 결정한다. 팩토리 메소드를 오버라이딩하여 사용한다.

UML

팩토리 메소드 구현

생성자에 대한 클래스를 만들면서 시작한다.
- 디폴트 객체를 제공한다면 생성자 자체는 구체적인 클래스가 될 수 있지만 그렇지 않으면 추상 클래스가 될 수 있다. 팩토리 메소드는 단지 서브 클래스 중 하나에서 오버라이딩 되는 메소드를 의미한다.
- 구현부에서 메소드를 오버라이딩하고 객체를 리턴한다.

Example: UML

Message 클래스를 정의하면서 시작된다. Product 클래스가 된다. 이는 인터페이스나 기반 클래스가 되고 서브클래스 중 하나에서 이 클래스의 객체를 생성한다.

Message에 대해 두 개의 서브 클래스가 있다. TextMessage, JsonMessage가 있다. 이 서브 클래스는 메시지의 내용을 어떻게 저장하느냐에 따라 다르다.

TextMessage는 메시지를 단지 텍스트 문자열로 저장하고, 반면에 JsonMessage는 Json 포맷으로 저장을 한다.

그리고 MessageCreator가 있다. 이것은 추상 생성자이며 Product 서브클래스 중 하나를 생성하는 팩토리 메소드를 정의한다. Creator에 대한 두 개의 구현체를 가지고 있다. 하나는 JsonMessageCreator이고 팩토리를 오버라이드하며 Json 메시지를 인스턴스화 한다. 그리고 TextMessageCreator가 있고 Text 메시지를 생성한다.

Java 구현

/**
 * 이 클래스는 Message에 대한 인터페이스를 나타낸다.
 * 구현부에서 contentType을 명시할 것이다.
 */
public abstract class Message {

    public abstract String getContent();

    public void addDefaultHeaders() {
    }

    public void encrypt() {
    }
}

여기에 Message 클래스가 있고 Product 클래스이며 추상 클래스이다. 이 메시지의 서브 클래스 객체를 생성할 것이다.

public class JSONMessage extends Message {

    @Override
    public String getContent() {
        return "{\"JSON\":[]}";
    }
}

그 다음 JSONMessage가 있고 Product 클래스를 확장하는 구체 클래스이다.

public class TextMessage extends Message {

    @Override
    public String getContent() {
        return "Text";
    }
}

그리고 TextMessage가 있다.

public abstract class MessageCreator {

    public Message getMessage() {
        Message message = createMessage();
        message.addDefaultHeaders();
        message.encrypt();

        return message;
    }

    // 팩토리 메소드
    public abstract Message createMessage();
}

그리고 MessageCreator가 있고 추상 생성자이고 이것이 추상 팩토리 메소드가 된다.

추상 생성자는 보통 서브클래스에 작성된 추가적인 작업을 수행한다. 필수는 아니지만 일반적으로 추상 생성자가 동작하는 방식이다.

public class JSONMessageCreator extends MessageCreator {
    @Override
    public Message createMessage() {
        return new JSONMessage();
    }
}

이제 구체 클래스를 구현할 차례다. 구체 생성자를 구현하는건 매우 쉽다.

JsonMessageCreator이며 단지 새로운 Json을 리턴한다.

public class TextMessageCreator extends MessageCreator {
    @Override
    public Message createMessage() {
        return new TextMessage();
    }
}

비슷하게 TextMessageCreator가 있고 구체 메시지 메서드를 오버라이드하고 TextMessage를 리턴한다.

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        printMessage(new JSONMessageCreator());
        printMessage(new TextMessageCreator());
    }

    private static void printMessage(MessageCreator creator) {
        Message message = creator.getMessage();
        System.out.println(message.getContent());
    }
}

Client를 만들어볼 차례다. JsonMessageCreator를 만들어보고 TextMessageCreator를 만들어보자.

구현 고려사항

생성자는 구체 클래스가 될 수 있고 팩토리 메소드에 기본 구현을 제공할 수도 있다. 그런 경우 기반 클래스에 디폴트 객체를 생성해야 할 것이다.
또한, 다른 유형의 객체 타입을 선택할 때 추가적인 인수를 받는 심플 팩토리 패턴을 사용할 수도 있다. 서브 클래스는 특정 기준에 따라서 객체를 만드는 팩토리 메소드를 오버라이딩 할 수도 있다.

디자인 고려사항

팩토리 메소드 패턴에서 생성자 구조는 product 구조를 나타낸다. 일반적으로 객체 유형 당 하나의 구체 클래스가 생성이 된다. (JSONMessageCreator, TextMessageCreator)
템플릿 메소드 패턴에서 팩토리 메소드이 사용될 수도 있다.
추상 클래스라고 불리는 또 다른 생성 디자인 패턴도 팩토리 메소드를 사용한다.