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Design Pattern
개념
- 특정 상황에서 공통적으로 발생하는 문제에 쓰이는 재사용 가능한 해결책
- 장점
- 소프트웨어의 구조를 파악하기 용이
- 재사용을 통한 개발 시간 단축
- 설계 변경 시, 비교적 원활한 조치 가능
- 단점
- 객체 지향 언어에서 사용할 경우, 객체 지향적 설계를 추가로 고려해야 함
- 초기 투자 비용이 큼
종류
- 생성 패턴
- 객체 생성과 관련된 패턴
- 객체의 생성과 조합을 캡슐화해 특정 객체가 생성되거나 변경되어도 프로그램 구조에 영향을 크게 받지 않도록 유연성을 제공
- 구조 패턴
- 프로그램 구조를 설계하는데 사용되는 패턴
- 클래스나 객체를 조합해 더 큰 구조를 만드는 패턴
- 행위 패턴
- 객체나 클래스 사이의 알고리즘 또는 책임 분배에 관련된 패턴
- 결합도를 최소화하는 것이 주 목적
대표적인 생성 패턴
- Singleton Pattern
- 단 하나의 객체를 생성하고 생성된 객체를 어디서든 참조할 수 있도록 하는 패턴
- 클래스를 static으로 선언하는 것이 아닌, 동적으로 생성하고 heap 영역에서 GC로 관리되도록 하되, 단 하나의 객체를 생성
- 예시
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344class StudentBuilder {private int id;private String name;private String grade;private String phoneNumber;public StudentBuilder id(int id) {this.id = id;return this;}public StudentBuilder name(String name) {this.name = name;return this;}public StudentBuilder grade(String grade) {this.grade = grade;return this;}public StudentBuilder phoneNumber(String phoneNumber) {this.phoneNumber = phoneNumber;return this;}public Student build() {// Student 생성자 호출return new Student(id, name, grade, phoneNumber);}}public static void main(String[] args) {Student student = new StudentBuilder().id(2016120091).name("임꺽정").grade("Senior").phoneNumber("010-5555-5555").build();System.out.println(student);}- 사용 예시: DB Connection, Thread Pool
- Builder Pattern
- 인스턴스를 생성자를 통해 직접 생성하지 않고, 빌더라는 내부 클래스를 통해 간접적으로 생성하게 하는 패턴
- 예시
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344class StudentBuilder {private int id;private String name;private String grade;private String phoneNumber;public StudentBuilder id(int id) {this.id = id;return this;}public StudentBuilder name(String name) {this.name = name;return this;}public StudentBuilder grade(String grade) {this.grade = grade;return this;}public StudentBuilder phoneNumber(String phoneNumber) {this.phoneNumber = phoneNumber;return this;}public Student build() {// Student 생성자 호출return new Student(id, name, grade, phoneNumber);}}public static void main(String[] args) {Student student = new StudentBuilder().id(2016120091).name("임꺽정").grade("Senior").phoneNumber("010-5555-5555").build();System.out.println(student);} - Factory Method
- 추상 클래스에는 객체를 생성하는 추상 메서드를 정의하고, 이를 하위 클래스에서 구현하여 원하는 타입의 객체를 생성
- 의존성과 결합도를 낮출 수 있음
- 예시
- 슈퍼 클래스, AnimalFactory - 추상 메서드 createAnimal() 보유
- 하위 클래스, (DogFactory, CatFactory) - createAnimal()을 오버라이드 ▶ Dog와 Cat 인스턴스 생성
- Abstract Factory Method
- 슈퍼 클래스에서 기본적인 알고리즘의 흐름을 정의하고, 하위 클래스에서 특정 단계를 구현하는 방법
- 예시
- 슈퍼 클래스, Algorithm
- 추상 메서드 step1(), step2(), step3() ...
- algorithm(): 추상 메서드 step1(), step2(), step3()로 구성된 메서드
- 하위 클래스, (AlgorithmA, AlgorithmB)
- step1(), step2(), step3()을 구현하여 algorithm()을 사용
- 슈퍼 클래스, Algorithm
대표적인 구조 패턴
- Adapter Pattern
- 호환성이 없는 인터페이스 때문에 함께 동작할 수 없는 클래스들을 함께 작동해주도록 변환 역할을 해주는 행동 패턴
1234567891011121314class Adapter implements Target {// 호환성이 없어 직접 사용 불가능한 클래스Service adaptee;Adapter(Service adaptee) {this.adaptee = adaptee;}//Adapter method 호출 시, 기존 서비스인 adaptee medthod로 사용 가능public void method(int data) {adaptee.specificMethod(data);}}
대표적인 행위 패턴
- Observer Pattern
- 일대다 의존성을 가지며, 분산 이벤트 핸들링 시스템에 주로 사용
- 한 객체의 상태가 변경되었을 때, 그 객체에 의존하는 다른 객체들에게 자동으로 알림을 보내고 갱신을 요청
- Template Method Pattern
- 여러 클래스에서 공통으로 사용하는 메서드를 템플릿화 하여 상위 클래스에서 정의하고, 하위 클래스마다 세부 동작 사항을 다르게 구현하는 패턴
- 사용 예시: Abstract Map
- Strategy Pattern
- 비슷한 동작을 하지만 다르게 구현되어 있는 행위(전략)들을 공통의 인터페이스를 구현하는 각각의 클래스로 구현하고, 동적으로 바꿀 수 있도록 하는 패턴
- 코드의 결합도를 낮춰 유지 보수성을 높일 수 있음
- 예시
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041// 전략 인터페이스 (Strategy Interface)interface Strategy {int execute(int a, int b);}// 전략 구현 클래스 (Concrete Strategies)class AddOperation implements Strategy {public int execute(int a, int b) {return a + b;}}// 컨텍스트 클래스 (Context)class Context {private Strategy strategy;// 전략 교체 메소드public Context(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}// 전략 실행 메소드public int executeStrategy(int a, int b) {return strategy.execute(a, b);}}// 사용 예시public class Main {public static void main(String[] args) {int a = 10, b = 5;// 전략 설정Strategy addStrategy = new AddOperation();Context context = new Context(addStrategy);// 전략 실행int result = context.executeStrategy(a, b);}} - Iterator Pattern
- 일련의 데이터 집합에 대하여 순차적인 접근(순회)을 지원하는 패턴
- 자바에서 제공하는 Iterator Interface는 ArrayList, TreeSet, HashMap 등 컬렉션 클래스의 요소들을 순회하는 데 사용
MVC Pattern
- Model-View-Controller의 약자로 애플리케이션을 세 가지 역할로 구분한 개발 방법론
- Model
- 데이터 관리 및 비즈니스 로직을 처리하는 부분
- DAO, DTO, Service 등
- View
- 비즈니스 로직의 처리 결과를 통해 유저 인터페이스가 표현되는 구간
- html, jsp, thymeleaf 등의 화면 구성
- Controller
- 사용자의 요청을 처리하고 Model과 View를 중개하는 역할
- Model
- 종류
* Model1: Controller 영역에 View 영역을 같이 구현하는 방식이며, 사용자의 요청을 JSP가 전부 처리 
* Model2: 웹브라우저 사용자의 요청을 서블릿이 받고 서블릿은 해당 요청으로 View로 보여줄 것인지 Model로 보낼 것인지를 판단하여 전송
객체 지향 설계 원칙: SOLID
- SRP (Single Responsibility Principle) 단일 책임 원칙
- 하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야한다는 원칙
- SRP를 잘 따르면 응집도(cohesion)는 높이고 결합도(coupling)은 낮출 수 있음
- OCP (Open Closed Principle) 개방 폐쇄 원칙
- 요구사항의 변경이 발생하더라도, 기존 구성요소는 수정이 일어나지 말아야하며 쉽게 확장이 가능하여 재사용할 수 있어야 한다는 원칙
- 추상화(Abstraction)와 다형성(Polymorphism)을 통해 실현할 수 있음
- LSP (Liskov Substitution Principle) 리스코프 치환 원칙
- 상속 관계에 있는 클래스들이 서로를 대체할 수 있어야 함
- 부모 클래스의 인스턴스를 자식 클래스의 인스턴스로 대체해도 프로그램의 정확성을 보장해야 한다는 원칙
- 다형성을 지원하기 위한 원칙
- ISP (Interface Segregation Principle) 인터페이스 분리 원칙
- 자신이 사용하지 않는 인터페이스는 구현하지 말아야 한다는 원칙
- 인터페이스의 단일 책임을 강조
- DIP (Dependency Inversion Principle) 의존 역전 원칙
- 구체적인 구현 클래스에 의존하지 말고, 추상적인 인터페이스의 의존할 것을 강조
📚 참고 자료
https://gmlwjd9405.github.io/2018/07/06/design-pattern.htm
https://velog.io/@sunhwa508/GOF-%EB%8C%80%ED%91%9C%EC%A0%81%EC%9D%B8-10-%EA%B0%80%EC%A7%80-Design-patterns
https://github.com/GimunLee/tech-refrigerator/tree/master/Design%20Pattern
https://inpa.tistory.com/category/%EB%94%94%EC%9E%90%EC%9D%B8%20%ED%8C%A8%ED%84%B4/GOF?page=2
https://cocoon1787.tistory.com/733
https://flower0.tistory.com/416
https://velog.io/@falling_star3/Java-%EA%B0%9D%EC%B2%B4-%EC%A7%80%ED%96%A5-%EC%84%A4%EA%B3%84%EC%9D%98-5%EA%B0%80%EC%A7%80-%EC%9B%90%EC%B9%99-SOLID
https://dev-coco.tistory.com/163
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- Active: 트랜잭션이 작업을 시작하여 실행 중인 상태 - Failed: 트랜잭션에 오류가 발생하여 실행이 중단된 상태 - Aborted: 트랜잭션이 비정상적으로 종료되어 Rollback 연산을 수행한 상태 - Partially Committed: 최종 결과를 데이터베이스에 아직 반영하지 않은 상태 - Committed: 트랜잭션이 성공적으로 종료되어 commit 연산을 실행한 후의 상태
- 실행중인 프로그램 
- 프로세스 안에서 실행되는 여러 작업 단위 
- @Transactional: JDBC에 특화된 DatasourceTransactionManager, JPA에 특화되어 Entity Manager를 사용하는 JPATransactionManager를 각각 구현하는 것이 아니라, 최상위 추상화 인터페이스인 PlatformTransactionManager를 만들고 각각의 TransactionManager가 구현하도록 만들어서 DI로 주입받아 사용하도록 만들어짐