객체지향 디자인 패턴1 (퍼사드, 싱글톤)

디자인 패턴이란 이미 알려진 설계 문제를 해결할 답안을 제시하면서 다양한 프로그램이 언어 개발자가 서로 같은 용어를 써서 효과적으로 소통할 수 있게 해준다. 문제가 생길 우려가 있는 부분에만 패턴을 사용하면 된다.

 

- 생성 패턴 : 객체 생성, 초기화, 클래스 선택에 관한 패턴(싱글톤 패턴), 팩토리 패턴

- 행동 패턴 : 객체 간 소통, 메시징, 상호 작용에 관한 패턴(옵저버 패턴)

- 구조 패턴 : 클래스와 객체 관계를 조직하는 패턴, 관련된 객체를 서로 묶어 원하는 로직을 구현하는 방법을 안내(장식자 패턴)

 

 

1. 퍼사드 패턴 (Facade Pattern)

하위 시스템의 복잡도를 감추는 동시에 그 전체 기능을 사용하기 쉬운 인터페이스로 제공하는 것이다. 예를 들어, 인터페이스도 일종의 퍼사드라 할 수 있다. (내부의 많은 서브 시스템을 외부의 거대한 클래스로 감싸서 편리한 인터페이스를 제공하는 것)

 

public class WashingMachine {
    public void heavilySoilded() {
        setWaterTemperature(100);
        setWashCycleDuration(90);
        setSpinCycleDuration(10);
        addDetergent();
        addBleach();
        addFabricSoftener();
        heatWater();
        satartWash();
    }
 
    public void lightlySoilded() {
        setWaterTemperature(40);
        setWashCycleDuration(20);
        setSpinCycleDuration(10);
        addDetergent();
        heatWater();
        satartWash();
    }
}
 
new WashingMachine().lightlySolied();

 

메소드 구현체는 클라이언트와 완전히 분뢰되어 있어 구현체를 부꿔도 접근하는 클라이언트에는 아무런 영향이 없다.또 클라이언트는 두 메소드를 어떻게 구현했는지 알 수 없고, 알 필요도 없다.

 

장점으로는 결합도가 낮아지고, 유지보수성이 좋아지며 여러 번 실행해도 호출하는 메소드는 동일하기 때문에 일관된 서비스가 보장된다. 비즈니스 로직이 덜 복잡해지고 보안 및 트렌잭션 관리를 중앙화한다.

 

복잡한 로직을 상위 레벨에서 캡슐화하고, 접근 지점을 명확하게 단일화해 API를 통해서만 접근할 수 있게 유도한다.

퍼사드 패턴 사용시 메소드 호출의 계층 구조를 단순하게 만들 수 있다.

 

퍼사드 패턴은 POJO 또는 상태성/무상태성 세션 빈으로 구현할 수 있으나, 상태성 세션 빈으로 구현시에는 리소스가 바닥나지 않도록 주의해야 한다. 클라이언트가 일부러 대화를 끝내거나 타임아웃이 나기 전에는 서버 리소스를 붙들고 있기 때문이다.

 

 

2. 싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

자신의 인스턴스를 가리키는 레퍼런스가 유일하게 존재하고, getter 메소드 하나로만 생성/접근이 가능한 클래스를 가리킨다.

 

클래스 내 인스턴스가 하나 뿐이므로 프로그램 전역에서 해당 클래스의 인스턴스를 바로 얻을 수 있고 불필요한 메모리 낭비를 최소화한다. 하지만 싱글톤 남용시 쓸데없이 리소스를 캐시하고 가비지 컬렉터가 객체를 회수하지 못해 쓸 수 있는 메모리 리소스가 줄어들 수 있다. (단위 테스트에도 싱글톤은 좋지 않음)

 

public class ExampleSingleton {
    private static ExampleSingleton instance;
 
    private ExampleSingleton() {}
    
    public static ExampleSingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new ExampleSingleton();
        }
 
        return instance;
    }
}

 

싱글톤은 생성자가 외부에 들어나지 않으면 간단히 해결된다. 인스턴스를 반환하는 메소드도 필요한데, 인스턴스를 생성하는 메소드는 클래스명을 통해 접근할 수 있도록 정적 메소드로 표시한다. (ex. ExampleSingleton.getInstance();)

 

반드시 접근제한자를 이용해 외부의 접근을 막거나 fianl로 레퍼런스를 변경하지 못하도록 설정해야 하는데, 생성자를 다른 곳에서도 사용할 수 있으면 그 곳에서도 인스턴스를 생성할 수 있기 때문이다. 생성자에 접근제한자를 사용하면 다른 인스턴스로 레퍼런스 시키지는 못해도, null값을 넣어 레퍼런스 자체를 지워버릴 수도 있어 그렇다.

 

자바 싱글톤은 자바5부터 도입된 Enum 타입을 사용해 생성하는 방법이 가장 좋다. Enum은 형태 자체가 싱글톤이라, 그 외의 생성 과정은 JVM이 처리하므로 객체 생성 및 동기화, 초기화 관련 문제를 신경 쓰지 않아도 된다.

 

public class ExampleSingleton {
    private enum ExampleSingletonEnum {
        INSTANCE;
        public void doAnythingAmazing() {}
    }
}

 

싱글톤 자체 인스턴스 참조법 : ExampleSingletonEnum ese = ExampleSingletonEnum.INSTANCE;