[GoF 디자인 패턴] 추상 팩토리 (Abstract Factory) 패턴

5/2/2023
읽는 시간 3분

추상 팩토리 (Abstract Factory) 패턴

생성(Creational) 패턴 중 하나로 구체적인 서브 클래스에 의존하지 않고 서로 연관되거나 의존적인 객체의 조합을 만드는 인터페이스를 제공하는 패턴

상속 관계에 있는 객체를 생성하지만 그 클래스 이름을 고정적으로 지정하지 않고 생성해야 할 때 유용하다.

추상 팩토리 구성요소

추상 팩토리, 구체적인 팩토리, 추상 제품, 구체적인 제품으로 총 4개의 컴포넌트로 구성된다.

추상 팩토리(AbstractFactory) : 제품을 생성하는 메서드를 선언하는 인터페이스
구상 팩토리(ConcreteFactory) : 추상 팩토리를 구현하고 구체적인 제품에 대한 객체를 생성하는 메소드를 구현
추상 제품(AbstractProduct) : 개념적 제품 객체에 대한 인터페이스를 정의한다.
구상 제품(ConcreteProduct) : 구체적으로 팩토리가 생성할 객체를 정의하고 추상 제품의 인터페이스를 구현한다.

구현 예제

우선 FactoryProducer 클래스를 만든다.

 1public class FactoryProducer {
 2
 3    static BaseProductFactory getFactory(ProductType type) {
 4        switch (type) {
 5            case SAMSUNG:
 6                return new SamsungFactory();
 7            case LG:
 8                return new LGFactory();
 9            default:
10                throw new IllegalArgumentException();
11        }
12    }
13}

추상 팩토리 패턴에서 중요한 역할을 하는 클래스로, 어떤 팩토리 구상 팩토리(ConcreteFactory)를 생성할지 결정하고, 그에 맞는 팩토리 객체를 생성하여 반환한다.
→ “추상 팩토리와 구상 팩토리 간의 의존성을 감소시켜줌으로써 프로그램의 유연성을 높일 수 있다”

추상 팩토리(AbstractFactory) 클래스를 만들어준다.

1public abstract class BaseProductFactory {
2
3    public abstract Phone createPhone();
4
5    public abstract Tablet createTablet();
6
7    public abstract Computer createComputer();
8
9}

각 관련 제품 개체를 만드는 추상 메서드 집합을 정의한다. 추상 메소드를 제공함으로써 각 구상 팩토리(ConcreteFactory)에서는 제품의 생성 방법만 구현하면 된다.
→ “소프트웨어에서 다른 부분에 영향을 미치지 않고도 제품 객체들을 변경할 수 있기 때문에 시스템을 쉽게 유지보수하고 수정할 수 있다.”

구상 팩토리(ConcreteFactory) 클래스를 만들어준다.

 1public class SamsungFactory extends BaseProductFactory {
 2
 3    @Override
 4    public Phone createPhone() {
 5        return new SamsungPhone();
 6    }
 7
 8    @Override
 9    public Tablet createTablet() {
10        return new SamsungTablet();
11    }
12
13    @Override
14    public Computer createComputer() {
15        return new SamsungComputer();
16    }
17}

BaseProductFactory 클래스(추상 팩토리)를 상속받아 여러 메소드에서 구상 제품(ConcreteProduct) 객체를 반환한다. 즉, 구상 팩토리(ConcreteFactory) 클래스에서는 제품의 생성 방법을 정의하고 추상 팩토리(AbstractFactory)에서 제공하는 추상 메소드를 구현한다.
→ “클라이언트 코드에 영향을 주지 않고 제품 생성 프로세스를 변경하거나 업데이트할 수 있으므로 소프트웨어 시스템에서 유연성을 확보할 수 있다.”

추상 제품(AbstractProduct) 클래스를 만들어준다.

1public abstract class Computer {
2
3    public abstract void use();
4
5    public void buy() {
6        System.out.println("컴퓨터를 구매하였습니다.");
7    }
8}

각 구상 제품(ConcreteProduct)에서 구현해야 하는 공통적인 메소드를 정의한다. 예제에서는 use() 메소드와 buy() 메소드를 정의하였는데 구상 제품(ConcreteProduct) 클래스에서는 use() 메소드와 buy() 메소드의 구체적인 기능을 정의할 수 있다.
→ “패턴의 일관성을 유지하면서도 제품의 종류에 따라 다양한 기능을 정의할 수 있다”

구상 제품(ConcreteProduct) 클래스를 만들어준다.

1public class SamsungComputer extends Computer {
2    @Override
3    public void use() {
4        System.out.println("삼성 컴퓨터를 사용합니다.");
5    }
6}

Computer 클래스(추상 제품)를 상속받아 추상 메소드에 대한 구체적인 기능을 구현한다. 예제에서는 buy() 메소드를 추상 제품 클래스인 Computer 클래스에서 정의한 그대로 사용하고 use() 메소드를 구체적으로 정의하였다.
→ “제품의 종류에 따라 구체적인 클래스를 생성할 수 있어, 다양한 제품을 쉽게 구현할 수 있다”

추상 팩토리 패턴 고려사항

클라이언트 구성 요소와 객체 생성 과정을 분리하는 데 유용하지만, 코드의 가독성이 떨어질 수 있기 때문에 상황에 따라 적절하게 사용해야 한다.
새로운 객체 생성 로직이 추가될 가능성이 높은 경우에 이 패턴을 적용해볼만 하다.

추상 팩토리 패턴 적용 시 장점

구체적인 클래스에 대한 결합도가 낮아진다. (안정성 ⬆️)
객체 생성 과정이 추상화되어 클라이언트 구성 요소에 대한 의존성이 줄어든다.
개발 및 구축 과정에서 새로운 객체 생성 로직 추가 및 변경이 쉽다.

추상 팩토리 패턴 적용 시 단점

클래스 수가 증가하고, 코드의 복잡성이 증가한다.
새로운 제품을 추가할 때, 팩토리 구조를 변경할 수도 있다.

팩토리 메서드 패턴과의 차이점

추상 팩토리 패턴은 한 팩토리에서 한 번에 여러 종속적이거나 관련된 객체 유형을 생성할 수 있다. (create() 메서드가 팩토리 클래스에 여러 개 존재)
그러나 팩토리 메서드 패턴은 하나의 팩토리 메서드를 통해 하나의 객체 유형만을 생성한다.

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