[JAVA] 디자인 패턴(Design Pattern)

디자인 패턴(Design Pattern)이란?

디자인 패턴은 소프트웨어 개발 과정에서 반복적으로 발생하는 문제를 해결하기 위한 **검증된 모범 사례(Best Practice)**를 의미합니다. 이는 실제 현업에서 프로그래밍 문제를 다루는 과정에서 많은 개발자들이 고민하고 정리한 해결 방안의 집합입니다.
디자인 패턴은 **객체 지향의 4대 특성(캡슐화, 상속, 추상화, 다형성)**과 **설계 원칙(SOLID)**을 기반으로 구현됩니다.

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디자인 패턴의 장점

1. 재사용성
   반복적인 문제를 해결하기 위한 일반적인 방법을 제공하여, 동일한 문제 상황에서 효율적으로 코드를 작성할 수 있습니다.
2. 가독성
   코드 구조가 명확해지고 일관된 규칙에 따라 작성되므로, 다른 개발자도 쉽게 이해하고 유지보수할 수 있습니다.
3. 유지보수성
   코드의 모듈화를 촉진하여, 변경 사항이 생길 때 관련된 부분만 수정하면 됩니다.
4. 확장성
   새로운 요구사항이 추가되더라도 기존 코드를 크게 변경하지 않고 확장할 수 있습니다.
5. 안정성과 신뢰성
   검증된 모범 사례를 기반으로 설계하므로, 안정적이고 신뢰할 수 있는 소프트웨어 개발이 가능합니다.

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디자인 패턴의 비유: 요리와 프로그래밍

• 객체 지향 프로그래밍: 요리를 위한 도구
• 설계 원칙(SOLID): 도구를 사용하는 올바른 방법
• 디자인 패턴: 레시피

예를 들어, 떡볶이를 만들 때 레시피에 맞게 요리 도구를 사용한다면 원하는 결과를 얻을 수 있습니다. 프로그래밍에서도 마찬가지로, 적절한 디자인 패턴을 활용하면 문제 해결이 훨씬 수월해집니다.

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디자인 패턴의 분류

디자인 패턴은 크게 생성(Creational), 구조(Structural), 행위(Behavioral) 패턴으로 나뉩니다. 아래는 각 카테고리와 주요 패턴의 설명입니다.

1. 생성 패턴 (Creational Pattern)

객체 생성 과정을 추상화하고 유연성을 제공합니다.

• Singleton(싱글톤 패턴): 하나의 클래스 인스턴스를 전역에서 공유하도록 보장.
• Factory Method(팩토리 메서드 패턴): 객체 생성 방식을 서브클래스에서 결정.
• Abstract Factory(추상 팩토리 패턴): 관련 객체 그룹의 생성 과정을 추상화.
• Builder(빌더 패턴): 복잡한 객체를 단계적으로 생성.
• Prototype(프로토타입 패턴): 기존 객체를 복제하여 새로운 객체를 생성.

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2. 구조 패턴 (Structural Pattern)

클래스와 객체를 조합하여 더 큰 구조를 만듭니다.

• Adapter(어댑터 패턴): 호환되지 않는 인터페이스를 연결.
• Bridge(브릿지 패턴): 추상화와 구현을 분리하여 독립적 확장.
• Composite(컴포지트 패턴): 트리 구조를 만들어 개별 객체와 복합 객체를 동일하게 처리.
• Decorator(데코레이터 패턴): 객체에 동적으로 기능 추가.
• Facade(퍼사드 패턴): 복잡한 서브시스템을 단순한 인터페이스로 제공.
• Flyweight(플라이웨이트 패턴): 공유 객체를 활용하여 메모리 최적화.
• Proxy(프록시 패턴): 대리자를 통해 객체 접근 제어.

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3. 행위 패턴 (Behavioral Pattern)

객체 간의 상호작용과 책임 분배에 중점을 둡니다.

• Observer(옵저버 패턴): 상태 변경 시 관련 객체에 알림.
• Strategy(전략 패턴): 실행 중 알고리즘 교체.
• Command(커맨드 패턴): 요청을 객체로 캡슐화.
• State(상태 패턴): 객체 상태 관리와 전환.
• Chain of Responsibility(책임 연쇄 패턴): 요청 처리 책임 분배.
• Visitor(방문자 패턴): 객체 구조 순회와 연산 수행.
• Interpreter(인터프리터 패턴): 언어 해석기 구현.
• Memento(메멘토 패턴): 객체 상태 저장 및 복원.
• Mediator(중재자 패턴): 객체 간 통신 캡슐화.
• Template Method(템플릿 메서드 패턴): 알고리즘 구조 정의.
• Iterator(이터레이터 패턴): 컬렉션 내 요소 접근 표준화.

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디자인 패턴 활용의 중요성

디자인 패턴은 단순히 코드를 작성하는 방법뿐만 아니라, 팀원 간의 소통 도구로도 활용됩니다. 예를 들어, "여기에는 싱글톤 패턴을 사용하겠습니다"라는 말만으로도 팀원 간에 의도가 명확히 전달됩니다.
이를 통해 효율적이고 유지보수하기 쉬운 소프트웨어를 개발할 수 있습니다.