디자인패턴 16

모던 C++ 디자인 패턴

'디자인 패턴'을 생각하면 가장 먼저 떠오르는 것이 'GoF design patterns'을 것입니다. GoF의 디자인 패턴 책을 읽어 보신 분들은 아시겠지만 설명이 난해하고 책에서 들어 놓은 예는 그렇게 공감을 주고 있지도 않습니다. 그렇지만, 이 책은 1994년에 출간되어 현재까지도 프로그래머들에게 필독서로서 객체 지향 설계에 있어서 바이블과 같은 책입니다. '모던 C++디자인 패턴'은 현대에는 프로그래밍의 쓰임과 C++ 언어의 진화에 따른 패러다임이 변화하였으며 이에 맞추어 'Gof의 디자인 패턴'을 재해석 하여 여러분들이 알기 쉽도록 풍부한 예외 실용적인 내용들로 디자인 패턴들을 소개하고 있습니다. 'Gof의 디자인 패턴'을 읽어 보지 못했다면 꼭 이책을 먼저 읽어 보시길 권합니다. 이후 'Hea..

독서 리뷰 2020.03.04

퍼사드 패턴(Façade Pattern)

Façade는 프랑스어로 "출입구가 있는 건물의 앞부분을 의미합니다" 즉, 복잡한 부분은 뒤로 숨기고 간략화된 인터페이스를 제공하는 패턴입니다. 퍼사드 디자인 패턴은 하나 이상의 복잡한 서브 시스템 앞에 단순한 인터페이스를 두기 위한 방법입니다. 퍼사드는 편리하고 직관적인 API를 통해 이용할 수 있게합니다. class Engine { public: void Start() { ... } }; class Headlights { public: void TurnOn() { ... } }; // facade class Car { public: void Start() { headlights.TurnOn(); engine.Start(); } private: Engine engine; Headlights headli..

데커레이터 패턴(Decorator Pattern)

동료가 작성한 코드의 원본을 수정하지 않고 기능을 확장하는 방법은? 가장 쉽게 생각나는 것이 "상속"을 이용하는 것입니다. 데커레이터 패턴은 이미 존재하는 타입에 새로운 기능을 추가하면서도 원래 타입의 코드에 수정을 피할 수 있게 해줍니다. (OCP 준수) Shape을 상속 받아 ColoredShape과 TransparentShape을 추가하고 두 기능이 모두 필요하여 ColoredTransparentShape을 만들었습니다. 이렇게 상속의 방법으로 기능을 추가 한다면 Shape의 기능이 들어 나거나 도형이 추가된다면 클래스가 점점 수도 없이 늘어나야만 합니다. Square, Circle 등과 같은 도형추가 되거나 크기 조절 가능 기능을 추가되는 것을 상상해 봅시다. 평범한 상속으로는 효율적으로 원본을 ..

컴포지트 패턴(Composite Pattern)

컴포지트 패턴은 어떤 객체들의 집합에 대해 개별 인터페이스를 동일하게 가져갈 수 있게하는 것입니다. 배열에 기반한 속성 크리처의 속성을 배열로 구현하면 작성하기 쉽고 유지 보수 하기도 쉽다. 힘, 민첩, 지능을 가지는 크리쳐의 능력 들의 통계를 내는 구현입니다. struct Creature { int strength, agility, intelligence; int sum() const { return strength + agility + intelligence; } double average() const { return sum()/3.0; } int max() const { return max(max(strength, agility), intelligence); } } 크리처의 속성이 늘어 날때 마다..

브릿지 패턴(Bridge Pattern)

기능 클래스(껍데기)와 구현 클래스(실제 구현)를 서로 연결하는 패턴입니다. Bridge하면 무엇이 떠오르나요? 브릿지가 서로 떨어진 두 곳을 연결 하듯이 브릿지 패턴 또한 서로 떨어진 두 기능을 연결합니다. 이것이 핵심입니다. 즉, 기능과 구현을 서로 연결하는 것입니다. Pimpl(Pointer to Implementation) 관례 구현부를 포인터로 참조하는 관례를 뜻한다. 클래스의 구현부를 다른 클래스(PersonImpl)에 숨깁니다. PersonImpl 구현이 모두 .cpp 파일에 정의하는 것이 핵심입니다. Person.h struct Person { std::string name; class PersonImpl; // 전방 선언 PersonImpl *impl; // 구현은 모두 cpp 파일에서 ..

어댑터 패턴(Adapter Pattern)

인터페이스가 용도에 맞지 않을 때 용도에 맞도록 중간에서 변환한다. 6.2 어댑터 일반적인 어댑터의 예입니다. Line을 Point들로 변환하는 어댑터를 설명합니다. Point들을 그리는 기능만 있는데 Line을 그리려면 어떻게 해야 하나? void DrawPoints(CPaintDC& dc, std::vector::iterator start, std::vector::iterator end) 다음과 같이 라인을 점들로 변환하는 어댑터를 구현합니다. 이 구현은 수직, 수평인 라인들만을 다루고 나머지는 무시합니다. struct LineToPointAdapter { typedef vector Points; LineToPointAdapter(Line& line) { int left = min(line.start..

싱글턴 패턴(Singleton Pattern)

인스턴스의 포인터를 전역으로 접근하면서 오직 하나의 인스턴스만을 생성하는 것을 보장하는 패턴입니다. 역사상 가장 많이 미움을 받고 있는 디자인 패턴입니다. 패턴을 통틀어 구조적으로 가장 간단한 패턴입니다. 전역변수와 같은 역할을 하지만 호출 될때 객체를 만들 수 있어서 필요 할때만 만들 수 있습니다. 한 클래스의 인스턴스가 하나만 생기도록 하는 구현은 생각보다 까다롭다. 전역 객체는 초기화 순서가 정의 되어 있지 않습니다. 전역 객체가 다른 전역 객체를 참조 한다면 문제가 발생합니다. static Database database{}; 이 함수는 스레드 안전성이 C++11 이상 버전에서만 보증됩니다. Database& get_datatabase() { static Database database; retu..

프로토타입 패턴(Prototype Pattern)

이미 만들어진 객체(프로토타입, 원형)을 복사하여 새로운 객체를 생성하는 패턴입니다. 무에서 유를 창조하는 것은 드물다. 이미 존재하는 객체를 복제하여 사용하거나 일부를 수정하여 사용합니다. 이러한 것들이 프로토타입 패턴의 아이디어입니다. 프로토타입 패턴은 객체의 깊은 복제를 수행하되 매번 전체 초기화를 하는 대신 미리 부분적으로 만들어진 객체를 복제하여 약간의 수정만으로 이용할 수 있게합니다. 이 과정에서 원본 객체에 대한 걱정은 하지 않아도 되게 해줍니다. 객체 생성 복잡한 생성을 거쳐 잘 갖추어진 객체가 있다면 이 객체를 그대로 복제하는 것이 좋은 방법입니다. 프로토타입 패턴은 객체의 복제가 주요 기능이다. 복제를 하는 여러 방법들이 알아봅시다. 평범한 중복 처리 복제 대상 객체의 모든 항목이 값으..

팩토리 패턴(Factory pattern)

객체 생성을 대리하여 처리하는 것을 통칭하는 관용어로 팩토리라 부릅니다. 이것을 팩토리 패턴으로 부르는 사람도 있지만 엄밀히는 아닙니다. 팩터리는 두 가지중 하나입니다. 객체를 어떻게 생성하는지 알고 있는 "클래스" 호출했을 때 객체를 생성하는 "함수" 팩터리 메서드 생성할 타입의 멤버 함수로 객체를 생성하여 리턴합니다. 이 메서드는 생성자를 대신합니다. static 함수로 직교좌표 Point와 극좌표 Point를 생성하는 코드입니다. class Point { protected: Point(const float x, const float y) : x{x}, y{y} {} public: float x, y; static Point NewCartesian(float x, float y) { return{ x..

빌더 패턴(Builder Pattern)

빌더 패턴은 여러 복잡한 요소들의 조합이 필요한 객체를 생성해야 하거나 여러 개의 다양한 객체 집합을 생성해야 할 때 객체 생성만을 전담하는 컴포넌트를 정의하여 객체 생성을 간편하게 하는 것입니다. 이해가 되지 않으면 예제 코드를 보면 쉽게 이해가 되겠죠. House house = HouseBuilder::.buildWalls(). .buildDoors(). .buildWindows(). .buildRoof() .buildGarage() .getReulst(); Email mail = Email::make().from("me@mail.com") .to("you@mail.com") .subject("C++ builders") .body("I like this API, don't you?"); 컴포지트 빌더..