[Design Pattern] Abstract Factory Pattern

추상 팩토리 패턴이란?

서로 관련이 있는 객체들을 통째로 묶어서 팩토리 클래스로 만들고, 이들 팩토리를 조건에 따라 생성하도록 다시 팩토리를 만들어서 객체를 생성하는 패턴

관련성있는 여러 종류의 객체를 일관성 있는 방식으로 생성할 때 유용

 

 

• AbstractFactory: 실제 팩토리 클래스의 공통 인터페이스. 각 제품의 부품을 생성하는 기능을 추상 메서드로 정의
• ConcreteFactory: 구체적인 팩토리 클래스로 AbstractFactory 클래스의 추상 메서드를 오버라이드 함으로써 구체적인 제품 생성
• AbstractProduct: 제품의 공통 인터페이스
• ConcreteProduct: 구체적인 팩토리 클래스에서 생성되는 구체적인 제품

 

추상 팩토리 패턴 구현

 

교재 예시 : 엘리베이터 부품 업체 변경

• 엘리베이터 부품중 모터와 문
• 추상클래스로 Motor를 정의, LGMotor 와 HyundaiMotor를 하위 클래스
• 추상클래스로 Door 정의, LGDoor 와 HyundaiDoor를 하위 클래스
• 모터 구동 단계: 이미 이동중이면 무시 → 문이 열려있으면 문 닫기 → 모터를 구동해서 이동 → 모터의 상태를 이동중으로 설정

public abstract class Door {
	private DoorStatus doorStatus;
    
    public DoorStatus getDoorStatus(){
    	return doorStatus;
    }
    
	public void close() { //템플릿 메서드
    	if(doorStatus == DoorSatus.CLOSED)
        	return;
        doClose(); //실제로 문 닫는 동작 수행 (하위 클래스에서 오버라이드)
        doorStatus = DoorStatus.CLOSED;
    	
    }
    
    protected abstract void doClose();
    
    public void open(){
    
    	if(doorStatus == DoorStatus.OPENED)
        	return;
        
        doOpen();  //실제로 문 여는 동작 수행 (하위 클래스에서 오버라이드)
        doorStatus = DoorStatus.OPENED;
    }
    protected abstract void doOpen();
}

public class LGDoor extends Door {
	protected void doClose(){
    	System.out.println("close LG Door");
    }
    protected void doOpen(){
    	System.out.println("open LG Door");
    }
}

public class HyundaiDoor extends Door {
	protected void doClose(){
    	System.out.println("close Hyundai Door");
    }
    protected void doOpen(){
    	System.out.println("open Hyundai Door");
    }
}

public enum VendorId {LG, HYUNDAI}

public class MotorFactory { //팩토리 메서드 패턴 사용
	public static Motor createMotor(VendorId vendorID){
    	Motor motor = null;
        switch (vendorID){
        	case LG:
            	motor = new LGMotor();
                break;
        	case HYUNDAI:
            	motor = new HyundaiMotor();
                break;
        }	
    	return motor;
    }
}

 

문제점

• 만약 다른 제조 업체의 부품을 사용해야한다면?
• 새로운 제조 업체의 부품을 지원해야한다면?

팩토리 메소드 패턴을 이용한 객체 생성은 관련있는 여러 개의 객체를 일관성 있는 방식으로 생성하는 경우, 많은 코드 변경이 발생

 

해결책

추상 팩토리 패턴 구현 : 여러 종류의 객체를 생성할 때, 객체들 사이에 일관성이 있는 경우, 관련 객체들을 일관성 있게 생성하는 Factory 클래스를 사용

• ex) 엘리베이터 프로그램의 경우, MotorFactory, DoorFactory 클래스와 같이 부품별로 Factory 클래스를 만드는 대신, LGElevatorFactory 나 HyundaiElevatorFactory 클래스와 같이 제조 업체별로 Factory 클래스 만들 수 있음.

public abstract class ElevatorFactory {
	public abstract Motor createMotor();
    public abstract Door createDoor();

}

public class LGElevatorFactory extends ElevatorFactory { // LG 부품을 생성하는 팩토리
	public Motor createMotor(){
    	return new LGMotor();
    }
	public Door createDoor(){
    	return new LGDoor();
    }
}

public class HyundaiElevatorFactory extends ElevatorFactory { // 현대 부품을 생성하는 팩토리
	public Motor createMotor(){
    	return new HyundaiMotor();
    }
	public Door createDoor(){
    	return new HyundaiDoor();
    }
}

public class ElevatorFactoryFactory { // 팩토리 클래스에 팩토리 메서드 패턴을 적용
	public static ElevatorFactory getFactory(VendorID vendorID){
    	ElevatorFactory factory = null;
        switch(vendorID){
        	case LG:
            	factory = LGElevatorFactory.getInstance();
                break;
            case HYUNDAI:
            	factory = HyundaiElevatorFactory.getInstance();
                break;
           case SAMSUNG:
           		factory = SaunsungElevatorFactory.getInstance();
                break;
        }	
    	return factory;
    }
}

public class LGElevatorFactory extends ElevatorFactory { // 싱글턴 패턴 적용한 LG 팩토리
	private static ElevatorFactory factory;
    private LGElevatorFactory(){}
    
    public static ElevatorFactory getInstance(){
    	if(factory == null)
        	factory = new LGElevatorFactory();
        return factory;
    }
    public Motor createMotor(){
    	return new LGMotor();
    }
   	public Door createDoor(){
    	return new LGDoor();
    }
}

public class Client {

	public static void main(String args[]){
    	String vendorName = args[0];
        VendorId vendorID;
        if (vendorName.equalsIgnoreCase("LG"))
        	vendorID = VendorID.LG;
        else if (vendorName.equalsIsIgnoreCase("Sansung"))
        	vendorID = VendorID.SANSUNG;
    	else
        	vendorID = VendorID.HYUNDAI;
            
       ElevatorFactory factory = ElevatorFactoryFactory.getFactory(vendorID);
       
       Door door = factory.createDoor();
       Motor motor = factory.createMotor();
       motor.setDoor(door);
       
       door.open();
       motor.move(Direction.UP);
    
    }
}

Client 객체는 ConcreteFactory의 변화에 의해 영향을 받지 않을 수 있다