(book summary)GoF Design Pattern

책

• 저자 Gang of Four

디자인 패턴이란

• 때에 따라 때려 맞추는 ad hoc(특별한 목적을 위해서라는 라틴어)해결책보다 좀더 수고를 해여 유연성과 재사용성을 얻을수 있다
• 설계자들이 이미 경험한 소프트웨어 설계의 경험을 기록 해놓아 설계를 그대로 적용(재사용)할수 있다
• 특정한 전후 관계에서 일반적 설계 문제를 해결하기 위해 상호교류하는 수정 가능한 객체와 클래스들에 대한 설명입니다
• 구체적인 설계나 구현을 설명하지 않고 추상화를 갖는 패턴까지 설명합니다

디자인 패턴 4가지 요소

• Pattern name 패턴이름은 한두 단어로 설계 문제와 해법을 서술해야한다
• Problem 문제는 언제 패턴을 사용하는지 해결할 문제와 그 배경을 설명합니다
• Solution 해법은 설계를 구성하는 요소들과 그 요소들 간의 관계, 책임 그리고 협력 관계를 서술합니다
• Consequence 결과는 디자인 패턴을 적용해서 얻는 결과와 장단점을 서술합니다
  • 비용과 효과를 측정하여 디자인패턴을 선택하기 때문에 가장 중요한 부분입니다
  • 재사용성도 중요한 요소로 시스템의 유연성, 확장성, 이식성등에 커다란 영향을 줍니다

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Creational(생성)

• 추상 팩토리
• 빌더
• 팩토리 메서드
• 프로토타입

싱글턴

멀티스레드 개발에서 일관성을 보장해주는 방식

• 생성자 막기
• 소멸자 막기
• getter
• multithread

// C++
Foo* Foo::Instance() {
  if(pinstance == nullptr) {
    lock_guard<mutex> lock(m_);
    if(pinstance == nullptr) {
        pinstance = new Foo();
    }
  }
  return pinstance;
}

// JAVA
public static synchronized singleton getInstance () {
    if (instance == null)
        instance = new ThreadSafeInitalization();
    return instance;
}

접기 1. 주소 값을 이용한 방식

 
class yh_singleton
{
public:
	static yh_singleton& getInstanse(){
		static yh_singleton instance;
		return instance;
	};
	int num;
private:
	yh_singleton(){};
	yh_singleton(const yh_singleton& other);
	yh_singleton& operator=(yh_singleton& cls);
	~yh_singleton(){};
};

yh_singleton& yh= yh_singleton::getInstanse();
yh.num= 4;

2. 포인터를 이용한 방식

 
class yh_singleton
{
public:
	static yh_singleton* getInstanse(){
		static yh_singleton instance;
		return &instance;
	};
	int num;
private:
	yh_singleton(){};
	yh_singleton(const yh_singleton& other);
	yh_singleton& operator=(yh_singleton& cls);
	~yh_singleton(){};
};

yh_singleton* yh= yh_singleton::getInstanse();
yh->;num= 4;

3. 템플릿 싱글톤

 
template <typename T>
class yh_singleton
{
public:
	static T* getInstance()
	{
		if (instance == NULL)
			instance = new T;
		return instance;
	};

	static void destroyInstance()
	{
		if (instance)
		{
			delete instance;
			instance = NULL;
		}
	};
private:
	static T* instance;
protected:
	yh_singleton(const yh_singleton& other);
	yh_singleton& operator=(yh_singleton& cls);
	yh_singleton();
	virtual ~yh_singleton(){};
};
template <typename T>T * yh_singleton<T>::instance = NULL;

class ojectA : public yh_singleton<ojectA>
{
public:
	ojectA();
	~ojectA();

	int a;
};

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Structural(구조)

• 어뎁터
• 브릿지
• 컴포지트
• 데코레이터
• 퍼사드
• 플라이 웨이트
• 프록시

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Behavioral(행동)

• 체인 오브 리스판시빌리티
• 코맨드
• 인터프리터
• 이터레이터
• 메디에이터
• 메멘토
• 옵저버
• 스테이트

스트레티지

참고

• is-a보다 has-a가 좋을수 있다
• 상속 보다는 구성을 활용한다

의도

• 동일 계열 알고리즘군을 정의하고 각각을 캡슐화하여 상호 교환해서 사용할 수 있도록 합니다
• 알고리즘을 사용하는 클라이언트와 상관없이 독립적으로 알고리즘을 변경할 수 있게 합니다

동기

• 알고리즘 코드가 분리가 되어있지 않다면 클래스가 복잡해진다
• 때에 따라서 알고리즘이 다르기 때문에 변경이 어렵다
• 새로운 알고리즘을 추가하거나 기존의 것을 다양화하기가 어렵다
• 이런 캡슐화된 알고리즘을 전략이라고 합니다

활용성

• 많은 행동중 하나를 가진 클래스를 구성할 수 있는 방법을 제공합니다
• 알고리즘의 변형이 필요할때 변경할수 있습니다
• 사용자가 몰라야 하는 알고리즘이 있을때 전략 클래스에만 두면 되므로 사용자가 몰라도 됩니다
• 하나의 클래스가 많은 행동을 정의하고, 이런 행동이 다중 조건문의 모습을 취할때 각각을 전략 클래스로 옭겨놓는 것이 좋습니다

참여자

• 스트레티지(컴포지터): 알고리즘 인터페이스
• 컨크리트 스트레티지: 실제 알고리즘
• 컨택스트(컴포지션): 전락에 대한 참조자 관리, 스트레티지의 서브클래스 인스턴스를 갖고 있음으로 구체화합니다

결과

• 동일 계열의 관련 알고리즘군이 생깁니다, 재사용도 가능합니다
• 서브클래싱을 사용하지 않는 대안입니다, 알고리즘을 변형, 이해, 확장이 쉽습니다
• 조건문을 없앨 수 있습니다
• 구현의 선택이 가능합니다, 전략중 하나를 선택하여 사용합니다
• 사용자(프로그램)는 서로 다른 전략을 알아야 합니다
• 전략 객체와 컴포지션 객체 사이에 의사소통 오버헤드가 있습니다, 사용되지 않는 매개변수를 컴포지션이 떠안아야합니다
• 객체 수가 증가합니다, 플라이웨이트를 사용하면 좋습니다

• 템플릿 메서드
• 비지터