자바 디자인 패턴: 브릿지 패턴으로 객체의 추상화와 구현 분리

자바 디자인 패턴 개요

자바 디자인 패턴은 소프트웨어 개발에서 자주 나타나는 문제를 해결하기 위해 발견된 일반적인 해결책입니다. 이러한 패턴은 많은 개발자들이 해결책을 공유하고 이를 표준화하기 위해 소프트웨어 업계에서 발전해 왔습니다. 이러한 디자인 패턴 중 하나인 브릿지 패턴은 객체의 추상화와 구현을 분리하여 객체의 유연성을 높이는 방법을 제공합니다.

브릿지 패턴은 구조 패턴 중 하나로, 객체 간에 인터페이스를 정의하고, 이를 구현하는 클래스를 분리하는 패턴입니다. 이 패턴은 객체 간의 결합도를 낮추고, 유연성과 확장성을 높이는데 도움을 줍니다.

브릿지 패턴: 추상화와 구현 분리

브릿지 패턴은 추상화와 구현을 분리하여 객체의 유연성과 확장성을 높이는 방법을 제공합니다. 이 패턴에서는 인터페이스와 구현을 분리하고, 이를 연결하는 브릿지 역할을 하는 객체를 사용합니다.

이 패턴에서는 추상화와 구현의 두 개념을 정의합니다. 추상화는 객체의 인터페이스를 정의하는 것이고, 구현은 인터페이스를 구현한 클래스를 정의하는 것입니다. 이 두 개념을 분리함으로써 객체 간의 결합도를 낮추고, 유연성과 확장성을 높일 수 있습니다.

브릿지 패턴은 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다.

• Abstraction(추상화): 구현부와 클라이언트 부분에서 인터페이스를 정의합니다.
• Refined Abstraction(개선된 추상화): Abstraction을 상속받아 확장합니다.
• Implementor(구현체): Abstraction이 사용할 인터페이스를 정의합니다.
• Concrete Implementor(구체적인 구현체): Implementor를 상속받아 실제 구현체를 정의합니다.

브릿지 패턴은 다음과 같은 상황에서 유용합니다.

• 추상화와 구현이 서로 다른 클래스 계층 구조를 가지고 있을 때
• 추상화와 구현 사이에 많은 종속성이 있을 때
• 추상화와 구현을 다양하게 조합하여 사용할 수 있을 때

브릿지 패턴 구현 예제

다음은 브릿지 패턴을 사용하여 객체의 추상화와 구현을 분리하는 예제입니다. 이 예제에서는 추상화와 구현을 나누어 구현하고, 이를 연결하는 브릿지 객체를 사용합니다.

// Implementor
interface DrawingAPI {
    public void drawCircle(double x, double y, double radius);
}

// Concrete Implementor 1
class DrawingAPI1 implements DrawingAPI {
    public void drawCircle(double x, double y, double radius) {
        System.out.printf("API1.circle at %f:%f radius %fn", x, y, radius);
    }
}

// Concrete Implementor 2
class DrawingAPI2 implements DrawingAPI {
    public void drawCircle(double x, double y, double radius) {
        System.out.printf("API2.circle at %f:%f radius %fn", x, y, radius);
    }
}

// Abstraction
abstract class Shape {
    protected DrawingAPI drawingAPI;

    protected Shape(DrawingAPI drawingAPI){
        this.drawingAPI = drawingAPI;
    }

    public abstract void draw();                          
    public abstract void resizeByPercentage(double pct);
}

// Refined Abstraction
class CircleShape extends Shape {
    private double x, y, radius;

    public CircleShape(double x, double y, double radius, DrawingAPI drawingAPI) {
        super(drawingAPI);
        this.x = x;  
        this.y = y;  
        this.radius = radius;
    }

    public void draw() {
        drawingAPI.drawCircle(x, y, radius);
    }
    public void resizeByPercentage(double pct) {
        radius *= (1.0 + pct/100.0);
    }
}

위의 예제에서는 DrawingAPI 인터페이스를 구현한 DrawingAPI1과 DrawingAPI2 클래스를 정의합니다. 이 두 클래스는 실제 도형을 그리기 위한 구현체입니다.

그리고 Shape 추상 클래스를 정의합니다. 이 클래스는 DrawingAPI 인터페이스를 사용하여 도형을 그리는 메소드를 정의합니다. CircleShape 클래스는 Shape 클래스를 상속받아 구현되며, DrawingAPI 구현체를 사용하여 원을 그리는 메소드를 정의합니다.

이 예제에서는 추상화와 구현을 분리하고, 이를 연결하는 브릿지 역할을 하는 클래스를 사용합니다. 이를 통해 객체 간의 결합도를 낮추고, 유연성과 확장성을 높일 수 있습니다.

브릿지 패턴의 장단점 분석

브릿지 패턴은 객체 간의 결합도를 낮추고, 유연성과 확장성을 높이는데 도움을 줍니다. 이 패턴은 다양한 상황에서 유용하게 사용될 수 있습니다.

브릿지 패턴의 주요 장점은 다음과 같습니다.

• 추상화와 구현을 분리하여 객체 간의 결합도를 낮출 수 있습니다.
• 추상화와 구현을 다양하게 조합하여 사용할 수 있습니다.
• 구현부가 변경되어도 추상화 부분에는 영향을 미치지 않습니다.
• 새로운 구현체를 추가하기 쉽습니다.

하지만 브릿지 패턴은 다음과 같은 단점도 가지고 있습니다.

• 복잡성이 증가할 수 있습니다.
• 추상화와 구현 사이에 추가적인 클래스와 인터페이스를 도입해야 합니다.
• 구현체의 수가 많아질수록 구현체를 관리하는데 어려움이 있을 수 있습니다.

이러한 장단점을 고려하여, 브릿지 패턴을 적절하게 사용해야 합니다. 이 패턴은 객체 간의 결합도를 낮추고, 유연성과 확장성을 높이는데 도움을 주므로, 적절한 상황에서 사용해야 합니다.