추상 팩토리 패턴

추상 팩토리 패턴 정의

구상 클래스에 의존하지 않고도 서로 연관되거나 의존적인 객체로 이루어진 제품군을 생산하는 인터페이스를 제공한다. 구상 클래스는 서브 클래스에서 만든다.

추상 팩토리 패턴 구조

img.png

추상 팩토리 패턴 예제 코드 - 1

img_1.png

만약 새로운 리눅스 제품군이 추가되어야 한다면 리눅스에 맞는 제품들과 팩토리 클래스만 추가해주면 된다. 클라이언트 코드는 변경할 필요가 없다.

//Abstract Product
public interface Button {
    void paint();
}

//Abstract Product
public interface Checkbox {
    void paint();
}

//Concrete Product
public class WindowsButton implements Button {

    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Rendering a button in Windows style");
    }
}

//Concrete Product
public class WindowsCheckbox implements Checkbox {

    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Rendering a checkbox in Windows style");
    }
}

//Concrete Product
public class MacOSButton implements Button {

    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Rendering a button in MacOS style");
    }
}

//Concrete Product
public class MacOSCheckbox implements Checkbox {

    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Rendering a checkbox in MacOS style");
    }
}

//Abstract Factory
public interface GUIFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}

//Concrete Factory
public class WindowsFactory implements GUIFactory {

    @Override
    public Button createButton() {
        return new WindowsButton();
    }

    @Override
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new WindowsCheckbox();
    }
}

//Concrete Factory
public class MacOSFactory implements GUIFactory {

    @Override
    public Button createButton() {
        return new MacOSButton();
    }

    @Override
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new MacOSCheckbox();
    }
}

//Client
public class Application {

    private final Button button;
    private final Checkbox checkbox;

    public Application(GUIFactory factory) {
        this.button = factory.createButton();
        this.checkbox = factory.createCheckbox();
    }

    public void paint() {
        button.paint();
        checkbox.paint();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        paint(new WindowsFactory());

        System.out.println("------------------------------");

        paint(new MacOSFactory());
        
        //Output
        //Rendering a button in Windows style
        //Rendering a checkbox in Windows style
        //------------------------------
        //Rendering a button in MacOS style
        //Rendering a checkbox in MacOS style
    }

    public static void paint(GUIFactory factory) {
        new Application(factory).paint();
    }
}

추상 팩토리 패턴 예제 코드 - 2

img_2.png

//Abstract Product
public interface Connection {
    void open();
    void close();
}

//Abstract Product
public interface Command {
    void execute(String query);
}

//Abstract Product
public interface ResultSet {
    void getResults();
}

//Concrete Product
public class MySQLConnection implements Connection {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("Opening MySQL connection");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("Closing MySQL connection");
    }
}

//Concrete Product
public class MySQLCommand implements Command {

    @Override
    public void execute(String query) {
        System.out.println("Executing MySQL query: " + query);
    }
}

//Concrete Product
public class MySQLResultSet implements ResultSet {

    @Override
    public void getResults() {
        System.out.println("Getting results from MySQL database");
    }
}

//Concrete Product
public class PostgreSQLConnection implements Connection {

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("Opening PostgreSQL connection");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("Closing PostgreSQL connection");
    }
}

//Concrete Product
public class PostgreSQLCommand implements Command {

    @Override
    public void execute(String query) {
        System.out.println("Executing PostgreSQL query: " + query);
    }
}

//Concrete Product
public class PostgreSQLResultSet implements ResultSet {

    @Override
    public void getResults() {
        System.out.println("Getting results from PostgreSQL database");
    }
}

//Abstract Factory
public interface DatabaseFactory {
    Connection createConnection();
    Command createCommand();
    ResultSet createResultSet();
}

//Concrete Factory
public class MySQLFactory implements DatabaseFactory {

    @Override
    public Connection createConnection() {
        return new MySQLConnection();
    }

    @Override
    public Command createCommand() {
        return new MySQLCommand();
    }

    @Override
    public ResultSet createResultSet() {
        return new MySQLResultSet();
    }
}

//Concrete Factory
public class PostgreSQLFactory implements DatabaseFactory {

    @Override
    public Connection createConnection() {
        return new PostgreSQLConnection();
    }

    @Override
    public Command createCommand() {
        return new PostgreSQLCommand();
    }

    @Override
    public ResultSet createResultSet() {
        return new PostgreSQLResultSet();
    }
}

//Client
class DatabaseClient {

    private final Connection connection;
    private final Command command;
    private final ResultSet resultSet;

    public DatabaseClient(DatabaseFactory factory) {
        connection = factory.createConnection();
        command = factory.createCommand();
        resultSet = factory.createResultSet();
    }

    public void performDatabaseOperations() {
        connection.open();
        command.execute("SELECT * FROM users");
        resultSet.getResults();
        connection.close();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        perform(new MySQLFactory());

        System.out.println("\nSwitching to PostgreSQL...\n");

        perform(new PostgreSQLFactory());
        
        //Output
        //Opening MySQL connection
        //Executing MySQL query: SELECT * FROM users
        //Getting results from MySQL database
        //Closing MySQL connection
        //
        //Switching to PostgreSQL...
        //
        //Opening PostgreSQL connection
        //Executing PostgreSQL query: SELECT * FROM users
        //Getting results from PostgreSQL database
        //Closing PostgreSQL connection
    }

    public static void perform(DatabaseFactory factory) {
        new DatabaseClient(factory).performDatabaseOperations();
    }
}

추상 팩토리 패턴 장단점

추상 팩토리 장점

• 객체를 생성하는 코드를 분리하여 클라이언트 코드와 결합도를 낮출 수 있다.

• 팩토리에서 생성되는 제품들의 상호 호한을 보장할 수 있다.

• 제품 생성 코드를 한 곳으로 캡슐화하여 유지보수에 용이한 코드를 만들 수 있다.(SRP 준수)

• 기존 클라이언트 코드를 변경하지 않고 새로운 제품군을 확장할 수 있다.(OCP 준수)

추상 팩토리 단점

• 각 제품마다 팩토리 객체들을 모두 구현해주어야 하기 때문에 클래스가 증가하여 코드가 복잡해질 수 있다.

• 추상 팩토리의 세부사항이 변경되면 모든 팩토리 브 클래스에 대한 수정이 필요하다.

• 새로운 종류의 제품 확장이 어렵다. 기존 팩토리에 새로운 제품을 추가하면 모든 팩토리 클래스에 메서드를 추가해야 한다.

실전에서 사용되는 추상 팩토리 패턴

• javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory.newInstance()

• javax.xml.transform.TransformerFactory.newInstance()

• javax.xml.xpath.XPathFactory.newInstance()

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참고

• 참고 블로그

• 참고 사이트

• 참고 강의

• 참고 책