추상 팩토리(Abstract Factory)

목적

상세화된 서브클래스(구상 클래스)를 정의하지 않고도 서로 관련성 있거나 독립적인 여러 객체의 군을 생성하기 위한 인터페이스를 제공한다.

WidgetFactory 인터페이스 [AbstractFactory] - 각 추상화된 위젯 클래스의 인스턴스를 생성하여 반환하는 연산을 정의

  • Client는 WidgetFactory에 원하는 요소의 인스턴스를 생성하는 연산을 호출하여 인스턴스를 획득
    • Client는 어떤 Concrete class(구상 클래스)가 이들 연산은 구현하여 결과를 반환하는지 알 필요도 없다. 즉, 팩토리에만 메시지를 보낼 뿐이다.

ModifiWidgetFactory, PMWidgetFactory[WidgetFactory를 상속받는 Concrete Class(구상 클래스)] - 실제 위젯을 생성하는 연산을 구현

활용

추상 팩토리는 다음의 경우에 사용한다.

  • 객체가 생성되거나 구성, 표현되는 방식과 무관하게 시스템을 독립적으로 만들고자 할 때
  • 여러 제품군 중 하나를 선택해서 시스템을 설정해야 하고 한번 구성한 제품을 다른 것으로 대체할 수 있을 때
  • 관련된 제품 객체들이 함께 사용되도록 설계되었고, 이 부분에 대한 제약이 외부에도 지켜지도록 하고 싶을 때
  • 제품에 대한 클래스 라이브러리를 제공하고, 그들의 구현이 아닌 인터페이스를 노출시키고 싶을

구조

Image Alt 텍스트

  • AbstractFactory(WidgetFactory): 개념적 제품에 대한 객체를 생성하는 연산으로 인터페이스를 정의한다.
  • ConcreteFactory(ModifiWidgetFactory, PMWidgetFactory): 구체적인 제품에 대한 객체를 생성하는 연산을 구현한다.
  • AbstractProduct(Window, ScrollBar): 개념적 제품 객체에 대한 인터페이스를 정의한다.
  • ConcreteProduct(MotifiWindow, MotifiScrollBar): 구체적으로 팩토리가 생성할 객체를 정의하고, AbstractProduct가 정의하는 인터페이스를 구현한다.
  • Client: AbstractFactory와 AbstractProduct 클래스에 선언된 인터페이스를 사용한다.

협력 방법

  • 일반적으로 ConcreteFactory 클래스의 인스턴스 한 개가 런타임에 만들어 진다. 이 구상 팩토리(concrete factory)는 어떤 특정 구현을 갖는 제품 객체를 생성한다.
    서로 다른 제품 객체를 생성하려면 사용자는 서로 다른 구상 팩토리를 사용해야 한다.
  • AbstractFactory는 필요한 제품 객체를 생성하는 책임을 ConcreteFactory 구상 클래스에 위임한다.

장점과 단점

  • 장점
    1. 구체적인 클래스를 분리한다.
    • 팩토리는 제품 객체를 생성하는 과정과 책임을 캡슐화(ConcreteFactory 구상 클래스에 의해)한 것이기 때문에, 구체적인 구현 클래스가 사용자에게서 분리된다.
      제품 클래스 이름이 구상 팩토리에 분리되므로, Client 코드에는 나타나지 않는 것이다.
  1. 제품군을 쉽게 대체 가능
    • 구체 팩토리의 클래스는 응용프로그램에서 한 번만 나타나기 때문에 응용프로그램이 사용할 구체 팩토리를 변경하기 쉽다.
      • 구체 팩토리의 변경 용이성은 제품군을 쉽게 변경할 수 있는 이점으로 이어진다.
  • 단점
    1. 새로운 종류의 제품을 제공하기 어렵다.
    • 새로운 종류의 제품을 만들기 위해 기존 추상 팩토리를 확장해야 하는데, 이는 추상 팩토리와 모든 서브클래스의 변경을 가져온다.
      즉 , 인터페이스가 변경되는 새로운 제품을 생성하는 연산이 추가되거나, 기존 연산의 반환 객체 타입이 변경되었으므로, 이를 상속받는 서브클래스 모두 변경되어야 한다.

구현

  1. 팩토리를 단일체로 정의한다.
    • 한 제품군에 대해서 하나의 ConcreteFactory 인스턴스만 있으면 된다.
      즉, 갖가지 제품의 종류를 만들어 내는 팩토리는 제품군에 대해서 하나면 된다.
  2. 제품을 생성한다.
    • AbstractFactory는 단지 제품을 생성하기 위한 인터페이스를 선언하는 것이고, 그것을 생성하는 책임은 Product의 서브클래스인 ConcreteProduct에 있다.
    • AbstractFactory는 각 제품 생성을 위한 팩토리 메서드를 재정의함(overriding)함으로써 각 제품의 인스턴스를 만든다.
  3. 확장 가능한 팩토리들을 정의한다.
    • AbstractFactory에는 생성할 각 제품의 종류별로 서로 다른 연산(CreateProductA(), CreateProductB())을 정의한다.
      따라서 새로운 종류의 제품이 추가되면 AbstractFactory의 인터페이스에도 새로운 연산을 추가해야 한다.

예제코드

  • 참조
    • Gof의 디자인 패턴