추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern)

간만에 돌아오는 디자인 패턴 포스트입니다. 이번엔 추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern)에 대해 알아보고자 합니다.

Overview

추상 팩토리 패턴은 많은 수의 연관된 서브 클래스를 특정 그룹으로 묶어 한번에 교체할 수 있도록 만든 디자인 패턴입니다. 예를 들어 특정 라이브러리를 배포하는데 OS별로 지원하는 기능이 상이하다면 추상 팩토리 패턴을 사용해 OS별 기능 변경을 통합적으로 변경 할 수 있습니다.

UML Diagram

직접 추상 팩토리 패턴을 사용한 간단한 프로그램을 작성해 봅시다. 기본적인 다이어그램은 아래와 같습니다.

┏━━━━┓                ┏━━━━┓
┃MachineA┃                ┃MachineB┃
┗━━━━┛                ┗━━━━┛
    ▲                          ▲
    ┣━━━━━━━┓          ┣━━━━━━━┓
┏━━━━━┓┏━━━━━┓┏━━━━━┓┏━━━━━┓
┃MachineA1 ┃┃MachineA2 ┃┃MachineB1 ┃┃MachineB2 ┃
┗━━━━━┛┗━━━━━┛┗━━━━━┛┗━━━━━┛
     ＾            ＾            ＾            ＾
     ┃            ┗━━━━━━┃━━━━━━┨
     ┗━━━━━━━━━━┰━━┛            ┃
                           ┃                  ┃
┏━━━━━━━┓ ┏━━━━━━━━┓ ┏━━━━━━━━┓  ▲ : Realization
┃MachineFactory┃ ┃MachineFactoryA ┃ ┃MachineFactoryB ┃  ＾ : Association
┗━━━━━━━┛ ┗━━━━━━━━┛ ┗━━━━━━━━┛
       ▲                  ┃                    ┃
       ┗━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┛

이해를 위해 실제 공장을 바탕으로 생각을 해보고자 만든 다이어그램입니다. 따라서 실제 공장 역할을 하는 클래스는 접두사가 MachineFactory입니다. 그리고 공장의 내부를 채워줄 기계 클래스는 접두사가 Machine입니다.

공장별로 팩토리(MachineFactoryA, MachineFactoryB)를 만들고 해당 팩토리는 자신에게 알맞는 멤버 클래스들을 생성합니다.

최종적으로는 MachineFactoryA, MachineFactoryB를 구동하는 메인 프로그램을 작성해서 결과를 확인해 봅시다.

Example Code

다이어그램에 있는 그대로 클래스 및 인터페이스를 만들어봅시다.

MachineA

public interface MachineA {
	public void process();
}

public class MachineA1 implements MachineA {
	@Override
	public void process() {
		System.out.println("execute MachineA1");
	}
}

public class MachineA2 implements MachineA {
	@Override
	public void process() {
		System.out.println("execute MachineA2");
	}
}

MachineB

public interface MachineB {
	public void process();
}

public class MachineB1 implements MachineB {
	@Override
	public void process() {
		System.out.println("execute MachineB1");
	}
}

public class MachineB2 implements MachineB {
	@Override
	public void process() {
		System.out.println("execute MachineB2");
	}
}

MachineFactory

public interface MachineFactory {
	public MachineA getMachineA();
	public MachineB getMachineB();
}

public class MachineFactoryA implements MachineFactory{
	@Override
	public MachineA getMachineA() {
		return new MachineA1();
	}
	@Override
	public MachineB getMachineB() {
		return new MachineB1();
	}
}

public class MachineFactoryB implements MachineFactory{
	@Override
	public MachineA getMachineA() {
		return new MachineA2();
	}
	@Override
	public MachineB getMachineB() {
		return new MachineB2();
	}
}

Main Program

실제로 클래스 및 인터페이스를 완성시키고 메인 프로그램을 구동해 봅시다. 코드는 다음과 같습니다.

public class FactoryMain {
	public static void main(String[] args) {
		MachineFactory machineFactoryA = new MachineFactoryA();
		machineFactoryA.getMachineA().process();
		machineFactoryA.getMachineB().process();

		MachineFactory machineFactoryB = new MachineFactoryB();
		machineFactoryB.getMachineA().process();
		machineFactoryB.getMachineB().process();
	}
}

execute MachineA1
execute MachineB1
execute MachineA2
execute MachineB2

잘 동작하는 것을 볼 수 있습니다.

Closing Remarks

추상 팩토리 패턴에 대해 간단히 알아봤습니다. 팩토리 메소드 패턴과 유사하면서도 사용 용도가 다르다는 것을 알 수 있습니다. 물론 추상 팩토리 패턴에 팩토리 메소드 패턴을 차용할 수도 있습니다. 이 포스트에서는 사용하지 않았지만 MachineFactory를 인터페이스가 아닌 추상 클래스(abstract class)로 선언하고 public static MachineFactory getFactory( String arg )등의 메소드를 이용해서 인자값으로 어떤 팩토리를 사용할지 제어 할 수도 있습니다.

혹시라도 이외에 피드백 주실 수 있다면 댓글 부탁드립니다. :3