구조 패턴이란 무엇인가?
구조 패턴(Structural Pattern)은 객체지향 디자인 패턴의 한 종류로, 클래스와 객체를 조합하여 더 큰 구조를 만드는 데 중점을 둡니다. 이 패턴을 활용하면 복잡한 시스템을 보다 쉽게 구축할 수 있으며, 확장성과 유지보수성을 향상시킵니다. 총 7가지의 구조 패턴이 있으며, 각각의 패턴은 특정한 설계 문제를 해결하는 데 적용됩니다.
어댑터 패턴: 비호환 인터페이스의 연결
어댑터(Adapter) 패턴은 서로 호환되지 않는 두 클래스의 인터페이스를 변환하여 연결할 수 있게 해줍니다. 이 패턴은 기존의 클래스를 새로운 인터페이스와 연결하고자 할 때 유용합니다. 예를 들어, 110V 전기기기를 220V 콘센트에 연결할 수 있도록 돕는 변환기를 생각해볼 수 있습니다. 어댑터 패턴은 중간에서 변환 역할을 수행하는 클래스를 만들어 기존 클래스의 인터페이스를 새 환경에 맞게 변환합니다.
브리지 패턴: 구현과 추상화의 독립적 확장
브리지(Bridge) 패턴은 구현과 추상화를 분리하여 각각 독립적으로 확장할 수 있도록 돕습니다. 기능 계층과 구현 계층을 별도로 유지함으로써, 다양한 구현체를 같은 추상화 계층에서 사용할 수 있게 합니다. 운영체제별로 다른 UI 구현이 필요할 때, 동일한 UI 추상화를 바탕으로 각기 다른 구현을 적용할 수 있는 구조를 제공합니다.
컴포지트 패턴: 트리 구조의 유연한 관리
컴포지트(Composite) 패턴은 객체들을 트리 구조로 구성하여 단일 객체처럼 다룰 수 있게 해줍니다. 이 패턴은 부분과 전체를 동일하게 다룰 수 있어, 메뉴 시스템이나 폴더 구조 등 계층적인 구조를 구현하는 데 적합합니다. 복잡한 객체 구조를 단순하게 처리할 수 있다는 점에서 큰 이점을 제공합니다.
데코레이터 패턴: 동적 기능 확장의 비결
데코레이터(Decorator) 패턴은 기존 객체에 새로운 기능을 동적으로 추가할 수 있도록 합니다. 이 패턴은 상속을 사용하지 않고도 추가적인 기능을 부여할 수 있으며, 필요한 기능을 조합하여 유연하게 사용할 수 있습니다. 커피에 원하는 추가재료를 넣는 것처럼, 객체에 기능을 덧붙이는 방식으로 구현됩니다.
퍼사드 패턴: 복잡성의 단순화
퍼사드(Facade) 패턴은 복잡한 서브 시스템을 단순한 인터페이스로 감싸 사용하기 쉽게 만들어 줍니다. 여러 클래스가 복잡하게 상호작용해야 할 때, 퍼사드 클래스를 통해 클라이언트는 복잡한 내부 로직을 알 필요 없이 간단한 메서드를 사용할 수 있습니다. 이는 주로 API에서 복잡한 로직을 숨기고 간단한 사용법을 제공하는 방식으로 사용됩니다.
플라이웨이트 패턴: 메모리 사용의 최적화
플라이웨이트(Flyweight) 패턴은 객체를 공유하여 메모리 사용을 줄이는 방법을 제공합니다. 많은 객체를 생성해야 할 경우, 공통된 속성을 공유하고 개별 속성만 별도로 관리하여 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다. 이는 문서 작성 프로그램에서 글자 객체를 공유하는 방식으로 구현할 수 있습니다.
프록시 패턴: 접근 제어의 대리자
프록시(Proxy) 패턴은 객체에 접근하기 전에 대리 객체가 먼저 응답하도록 하여 접근 제어를 할 수 있도록 합니다. 프록시 객체는 실제 객체를 호출하기 전 접근 권한을 확인하거나, 요청을 로깅하는 등의 추가 작업을 수행할 수 있습니다. 이 패턴은 보안 강화, 지연 로딩, 원격 제어 등에 자주 활용됩니다.
구조 패턴의 비평과 실무 적용
구조 패턴은 객체지향 설계를 보다 유연하고 확장 가능하게 만드는 데 큰 기여를 합니다. 하지만 모든 문제에 적용할 수 있는 만능 열쇠는 아닙니다. 상황에 따라 적절한 패턴을 선택하고, 지나친 패턴 사용으로 인해 오히려 설계가 복잡해지지 않도록 주의해야 합니다. 실무에서는 구조 패턴을 통해 시스템의 복잡성을 줄이고, 유지보수성을 높이는 것이 목표가 되어야 합니다. 각 패턴의 장단점을 정확히 이해하고, 프로젝트의 요구사항에 맞춰 적절히 활용하는 것이 중요합니다.