디자인 패턴 시리즈 2: 팩토리 패턴 (Factory Pattern)

팩토리 패턴은 객체 생성에 대한 책임을 별도의 클래스나 메서드로 분리하는 디자인 패턴이다.
이를 통해 객체 생성 로직이 클라이언트 코드와 분리되며, 코드의 재사용성과 유연성을 높일 수 있다.
클라이언트는 생성될 객체의 구체적인 클래스에 대한 정보를 몰라도 되고, 그 대신 팩토리에서 객체를 제공받는다.

팩토리 패턴의 필요성

객체를 생성하는 코드가 여러 곳에 흩어져 있으면, 객체 생성 방식이 변경될 때 모든 관련된 코드를 수정해야 하는 문제가 발생한다.
팩토리 패턴은 이 문제를 해결하기 위해 객체 생성 로직을 한 곳에 집중시키고, 유연한 객체 생성을 지원하는 데 목적이 있다.

팩토리 패턴의 유형

1. 단순 팩토리(Simple Factory): 하나의 클래스에서 다양한 객체를 생성하는 방식으로, 가장 간단한 형태의 팩토리 패턴이다.
2. 팩토리 메서드(Factory Method): 객체 생성을 서브클래스에서 담당하게 하여, 서브클래스가 어떤 객체를 생성할지를 결정하게 하는 패턴이다.
3. 추상 팩토리(Abstract Factory): 관련 객체들의 그룹을 생성할 수 있는 인터페이스를 제공하는 패턴이다. 다양한 제품군을 묶어서 생성해야 할 때 유용하다.

단순 팩토리 패턴 예시 (Simple Factory)

단순 팩토리는 한 클래스에서 다양한 객체를 생성하고 반환하는 패턴이다.
자주 쓰이는 방식 중 하나로, 클래스 내부에서 객체 생성 로직을 관리한다.

Java로 단순 팩토리 패턴 구현하기

아래는 자동차(Car)를 생성하는 단순 팩토리 패턴의 Java 구현이다.
Car라는 부모 클래스를 상속받는 다양한 Sedan, SUV 등의 구체적인 차종을 생성한다.

// 제품 클래스
abstract class Car {
    public abstract void drive();
}

// 구체적인 제품 클래스들
class Sedan extends Car {
    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("세단을 운전 중입니다.");
    }
}

class SUV extends Car {
    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("SUV를 운전 중입니다.");
    }
}

// 팩토리 클래스
class CarFactory {
    // 입력에 따라 구체적인 제품을 생성하는 팩토리 메서드
    public static Car createCar(String type) {
        if (type.equalsIgnoreCase("Sedan")) {
            return new Sedan();
        } else if (type.equalsIgnoreCase("SUV")) {
            return new SUV();
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("알 수 없는 차종입니다.");
        }
    }
}

// 메인 클래스
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 팩토리 메서드를 사용하여 객체 생성
        Car sedan = CarFactory.createCar("Sedan");
        sedan.drive();  // "세단을 운전 중입니다." 출력

        Car suv = CarFactory.createCar("SUV");
        suv.drive();  // "SUV를 운전 중입니다." 출력
    }
}
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코드 설명

• Car 클래스: 공통 인터페이스 또는 추상 클래스 역할을 하는 기본 클래스이다.
• Sedan과 SUV 클래스: Car를 상속받아 구체적인 차종을 구현한 클래스이다.
• CarFactory 클래스: createCar()라는 정적 메서드를 통해 클라이언트가 원하는 차종의 객체를 반환한다.
• 클라이언트는 CarFactory의 createCar() 메서드만 호출하여 객체를 생성하고, 구체적인 객체 생성 로직을 몰라도 된다.

출력 결과

세단을 운전 중입니다.
SUV를 운전 중입니다.
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장점

1. 유연한 객체 생성: 객체 생성 코드를 팩토리에 위임함으로써, 클라이언트는 객체 생성 방법에 대한 구체적인 지식이 없어도 된다.
2. 코드의 재사용성 증가: 팩토리에서 객체를 생성하므로, 객체 생성 로직이 중복되지 않고 재사용 가능하다.
3. 확장성 용이: 새로운 차종을 추가할 때 팩토리 메서드만 수정하면 된다. 기존 클라이언트 코드를 수정할 필요가 없다.

단점

1. 단일 클래스에 의존: 모든 객체 생성 로직이 하나의 팩토리 클래스에 집중되기 때문에, 이 클래스가 복잡해질 수 있다.

팩토리 메서드 패턴 (Factory Method Pattern)

팩토리 메서드 패턴은 팩토리 로직을 서브클래스에 위임하는 패턴이다.
구체적으로 어떤 객체를 생성할지는 서브클래스가 결정하며, 객체 생성을 위한 인터페이스만 제공된다.

Java로 팩토리 메서드 패턴 구현하기

팩토리 메서드 패턴은 클래스의 확장을 통해 더 유연한 객체 생성을 지원한다.

// 제품 인터페이스
interface Product {
    void use();
}

// 구체적인 제품 클래스들
class ConcreteProductA implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("제품 A를 사용 중입니다.");
    }
}

class ConcreteProductB implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("제품 B를 사용 중입니다.");
    }
}

// 팩토리 클래스
abstract class ProductFactory {
    // 팩토리 메서드 (서브클래스에서 구현)
    public abstract Product createProduct();

    // 생성된 제품을 사용하는 로직
    public void useProduct() {
        Product product = createProduct();
        product.use();
    }
}

// 구체적인 팩토리 클래스들
class ProductFactoryA extends ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductA();
    }
}

class ProductFactoryB extends ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductB();
    }
}

// 메인 클래스
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ProductFactory factoryA = new ProductFactoryA();
        factoryA.useProduct();  // "제품 A를 사용 중입니다." 출력

        ProductFactory factoryB = new ProductFactoryB();
        factoryB.useProduct();  // "제품 B를 사용 중입니다." 출력
    }
}
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코드 설명

• Product 인터페이스: 제품 객체들이 따를 공통 인터페이스이다.
• ConcreteProductA, ConcreteProductB: 각각의 구체적인 제품 클래스이다.
• ProductFactory 클래스: 객체 생성 책임을 서브클래스에 위임하는 추상 팩토리 클래스이다.
• ProductFactoryA, ProductFactoryB: 각각 특정 제품을 생성하는 구체적인 팩토리 클래스이다.

출력 결과

제품 A를 사용 중입니다.
제품 B를 사용 중입니다.
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장점

1. 확장성: 새로운 제품을 추가하려면 서브클래스를 확장하여 새로운 팩토리를 만들면 된다.
2. 클래스 구조 명확화: 객체 생성 책임이 명확하게 서브클래스로 분리된다.

단점

1. 복잡성 증가: 팩토리와 제품 클래스의 계층 구조가 복잡해질 수 있다.

추상 팩토리 패턴 (Abstract Factory Pattern)

추상 팩토리 패턴은 관련된 객체들의 그룹을 생성하는 데 사용된다.
이 패턴은 여러 제품군을 묶어서 생성해야 할 때 유용하며, 구체적인 클래스 대신 팩토리 인터페이스를 통해 제품을 생성한다.

마무리

팩토리 패턴은 객체 생성 로직을 클라이언트 코드에서 분리하고, 다양한 객체 생성 방식을 제공하여 코드의 확장성과 유지보수성을 향상시킨다. 이번 글에서는 단순 팩토리, 팩토리 메서드, 그리고 추상 팩토리 패턴을 소개하였다.

아래 글에서 다른 디자인 패턴들을 확인할 수 있다.
디자인 패턴 모음