자바에서의 추상 팩토리 디자인 패턴

환영합니다. 자바에서의 추상 팩토리 디자인 패턴 예제에 오신 것을 환영합니다. 추상 팩토리 디자인 패턴은 생성 패턴 중 하나입니다. 추상 팩토리 패턴은 거의 팩토리 패턴과 비슷합니다. 다만 팩토리의 팩토리처럼 작동합니다.

추상 팩토리

자바에서의 팩토리 디자인 패턴에 익숙하다면 하나의 팩토리 클래스가 있는 것을 알 수 있습니다. 이 팩토리 클래스는 입력에 따라 다른 서브클래스를 반환하며 이를 위해 if-else나 switch 문을 사용합니다. 추상 팩토리 패턴에서는 if-else 블록을 제거하고 각 서브클래스에 대한 팩토리 클래스가 있는 대신, 입력 팩토리 클래스에 기반한 서브클래스를 반환하는 추상 팩토리 클래스가 있습니다. 처음에는 혼란스러울 수 있지만 구현을 보면 Factory와 Abstract Factory 패턴 간의 작은 차이를 쉽게 이해하고 파악할 수 있습니다. 팩토리 패턴 포스트처럼 동일한 수퍼클래스와 서브클래스를 사용할 것입니다.

추상 팩토리 디자인 패턴 슈퍼 클래스 및 서브 클래스

Computer.java

package com.journaldev.design.model;
 
public abstract class Computer {
     
    public abstract String getRAM();
    public abstract String getHDD();
    public abstract String getCPU();
     
    @Override
    public String toString(){
        return "RAM= "+this.getRAM()+", HDD="+this.getHDD()+", CPU="+this.getCPU();
    }
}

PC.java

package com.journaldev.design.model;
 
public class PC extends Computer {
 
    private String ram;
    private String hdd;
    private String cpu;
     
    public PC(String ram, String hdd, String cpu){
        this.ram=ram;
        this.hdd=hdd;
        this.cpu=cpu;
    }
    @Override
    public String getRAM() {
        return this.ram;
    }
 
    @Override
    public String getHDD() {
        return this.hdd;
    }
 
    @Override
    public String getCPU() {
        return this.cpu;
    }
 
}

Server.java

package com.journaldev.design.model;
 
 
public class Server extends Computer {
 
    private String ram;
    private String hdd;
    private String cpu;
     
    public Server(String ram, String hdd, String cpu){
        this.ram=ram;
        this.hdd=hdd;
        this.cpu=cpu;
    }
    @Override
    public String getRAM() {
        return this.ram;
    }
 
    @Override
    public String getHDD() {
        return this.hdd;
    }
 
    @Override
    public String getCPU() {
        return this.cpu;
    }
 
}

각 하위 클래스에 대한 팩토리 클래스

우선적으로 우리는 추상 팩토리 인터페이스 또는 추상 클래스를 생성해야 합니다. ComputerAbstractFactory.java

package com.journaldev.design.abstractfactory;

import com.journaldev.design.model.Computer;

public interface ComputerAbstractFactory {

	public Computer createComputer();

}

createComputer() 메서드가 슈퍼 클래스 Computer의 인스턴스를 반환한다는 점을 주목하세요. 이제 우리의 팩토리 클래스들은 이 인터페이스를 구현하고 해당 하위 클래스를 반환할 것입니다. PCFactory.java

package com.journaldev.design.abstractfactory;

import com.journaldev.design.model.Computer;
import com.journaldev.design.model.PC;

public class PCFactory implements ComputerAbstractFactory {

	private String ram;
	private String hdd;
	private String cpu;
	
	public PCFactory(String ram, String hdd, String cpu){
		this.ram=ram;
		this.hdd=hdd;
		this.cpu=cpu;
	}
	@Override
	public Computer createComputer() {
		return new PC(ram,hdd,cpu);
	}

}

마찬가지로 Server 하위 클래스에 대한 팩토리 클래스가 있을 것입니다. ServerFactory.java

package com.journaldev.design.abstractfactory;

import com.journaldev.design.model.Computer;
import com.journaldev.design.model.Server;

public class ServerFactory implements ComputerAbstractFactory {

	private String ram;
	private String hdd;
	private String cpu;
	
	public ServerFactory(String ram, String hdd, String cpu){
		this.ram=ram;
		this.hdd=hdd;
		this.cpu=cpu;
	}
	
	@Override
	public Computer createComputer() {
		return new Server(ram,hdd,cpu);
	}

}

이제 우리는 서브 클래스를 생성하기 위한 클라이언트 클래스의 진입점을 제공할 소비자 클래스를 생성할 것입니다. ComputerFactory.java

package com.journaldev.design.abstractfactory;

import com.journaldev.design.model.Computer;

public class ComputerFactory {

	public static Computer getComputer(ComputerAbstractFactory factory){
		return factory.createComputer();
	}
}

알림: 이것은 간단한 클래스이며 getComputer 메서드는 ComputerAbstractFactory 인자를 받고 Computer 객체를 반환합니다. 이 시점에서 구현이 명확해야 합니다. 간단한 테스트 메서드를 작성하고 추상 팩토리를 사용하여 하위 클래스의 인스턴스를 어떻게 가져오는지 살펴보겠습니다. TestDesignPatterns.java

package com.journaldev.design.test;

import com.journaldev.design.abstractfactory.PCFactory;
import com.journaldev.design.abstractfactory.ServerFactory;
import com.journaldev.design.factory.ComputerFactory;
import com.journaldev.design.model.Computer;

public class TestDesignPatterns {

	public static void main(String[] args) {
		testAbstractFactory();
	}

	private static void testAbstractFactory() {
		Computer pc = com.journaldev.design.abstractfactory.ComputerFactory.getComputer(new PCFactory("2 GB","500 GB","2.4 GHz"));
		Computer server = com.journaldev.design.abstractfactory.ComputerFactory.getComputer(new ServerFactory("16 GB","1 TB","2.9 GHz"));
		System.out.println("AbstractFactory PC Config::"+pc);
		System.out.println("AbstractFactory Server Config::"+server);
	}
}

위 프로그램의 출력은 다음과 같습니다:

AbstractFactory PC Config::RAM= 2 GB, HDD=500 GB, CPU=2.4 GHz
AbstractFactory Server Config::RAM= 16 GB, HDD=1 TB, CPU=2.9 GHz

다음은 추상 팩토리 디자인 패턴 구현의 클래스 다이어그램입니다.

추상 팩토리 디자인 패턴 이점

• 추상 팩토리 디자인 패턴은 구현이 아닌 인터페이스에 대한 코드를 작성할 수 있는 접근 방식을 제공합니다.
• 추상 팩토리 패턴은 “팩토리의 팩토리”이며 더 많은 제품을 수용하기 위해 쉽게 확장할 수 있습니다. 예를 들어 다른 하위 클래스인 노트북과 노트북 팩토리를 추가할 수 있습니다.
• 추상 팩토리 패턴은 강력하며 팩토리 패턴의 조건부 논리를 피합니다.

JDK에서의 추상 팩토리 디자인 패턴 예제

• javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory#newInstance()
• javax.xml.transform.TransformerFactory#newInstance()
• javax.xml.xpath.XPathFactory#newInstance()

추상 팩토리 디자인 패턴 비디오 튜토리얼

I recently uploaded a video on YouTube for abstract factory design pattern. In the video, I discuss when and how to implement an abstract factory pattern. I have also discussed what is the difference between the factory pattern and abstract factory design pattern. https://youtu.be/BPkYkyVWOaw

예제 코드는 내 GitHub 프로젝트에서 다운로드할 수 있습니다.