프로젝트에서의 디자인 패턴 적용 사례 및 주의점

디자인 패턴은 소프트웨어 설계에서 자주 등장하는 문제에 대한 재사용 가능한 솔루션입니다. 실제 프로젝트에서 디자인 패턴을 어떻게 사용하고 문제를 해결했는지 사례를 통해 설명하고, 패턴 남용을 방지하는 방법도 살펴보겠습니다.

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1. 실제 프로젝트에서 디자인 패턴 사용 사례

1.1 Singleton 패턴 - 데이터베이스 연결 관리

프로젝트에서 데이터베이스 연결 객체를 하나만 생성하여 사용해야 하는 경우, Singleton 패턴을 사용할 수 있습니다. 이 패턴을 통해 객체 생성 비용을 절감하고 데이터베이스 접근을 일관성 있게 유지할 수 있습니다.

예제 코드

public class DatabaseConnection {
    private static DatabaseConnection instance;
    private Connection connection;

    private DatabaseConnection() {
        try {
            connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "user", "password");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static synchronized DatabaseConnection getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new DatabaseConnection();
        }
        return instance;
    }

    public Connection getConnection() {
        return connection;
    }
}

사용 예

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        DatabaseConnection dbConnection = DatabaseConnection.getInstance();
        Connection conn = dbConnection.getConnection();
        System.out.println("데이터베이스 연결 성공!");
    }
}

• 장점: 객체 생성을 제한하여 리소스를 절약합니다.
• 단점: 멀티스레드 환경에서 주의가 필요합니다. synchronized를 적절히 사용해야 합니다.

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1.2 Factory 패턴 - 객체 생성 로직 캡슐화

Factory 패턴은 객체 생성을 캡슐화하여 코드의 유연성과 확장성을 높여줍니다. 예를 들어, 여러 종류의 Shape 객체를 생성하는 상황에서 유용합니다.

예제 코드

interface Shape {
    void draw();
}

class Circle implements Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("원 그리기");
    }
}

class Rectangle implements Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("사각형 그리기");
    }
}

class ShapeFactory {
    public static Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType == null) return null;
        if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {
            return new Circle();
        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) {
            return new Rectangle();
        }
        return null;
    }
}

public class FactoryPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape1 = ShapeFactory.getShape("CIRCLE");
        shape1.draw();

        Shape shape2 = ShapeFactory.getShape("RECTANGLE");
        shape2.draw();
    }
}

출력 결과

원 그리기
사각형 그리기

• 장점: 객체 생성 코드를 변경하지 않고 새로운 객체를 추가할 수 있습니다.
• 단점: 비즈니스 로직과 분리되어 객체 관리가 복잡해질 수 있습니다.

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2. 여러 패턴을 조합하여 문제 해결하기

실제 프로젝트에서는 단일 패턴만 사용하지 않고 여러 패턴을 조합해서 문제를 해결하는 경우가 많습니다.

사례: Observer + Singleton 패턴

상황: 채팅 애플리케이션에서 메시지가 수신될 때 UI에 알림을 보내는 경우.

• Singleton: 메시지 관리 객체를 단 하나만 생성.
• Observer: UI 컴포넌트를 구독자로 등록하고 메시지를 수신하면 알림.

예제 코드

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// Observer 인터페이스
interface Observer {
    void update(String message);
}

// Subject (Observable)
class MessageManager {
    private static MessageManager instance;
    private List<Observer> observers = new ArrayList<>();

    private MessageManager() {}

    public static MessageManager getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new MessageManager();
        }
        return instance;
    }

    public void addObserver(Observer observer) {
        observers.add(observer);
    }

    public void notifyObservers(String message) {
        for (Observer observer : observers) {
            observer.update(message);
        }
    }
}

// Observer 구현체
class ChatUI implements Observer {
    private String name;

    public ChatUI(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void update(String message) {
        System.out.println(name + " UI 알림: " + message);
    }
}

public class ChatAppDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MessageManager messageManager = MessageManager.getInstance();

        ChatUI ui1 = new ChatUI("User1");
        ChatUI ui2 = new ChatUI("User2");

        messageManager.addObserver(ui1);
        messageManager.addObserver(ui2);

        messageManager.notifyObservers("새 메시지가 도착했습니다!");
    }
}

출력 결과

User1 UI 알림: 새 메시지가 도착했습니다!
User2 UI 알림: 새 메시지가 도착했습니다!

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3. 디자인 패턴을 사용할 때의 주의점 및 남용 방지

디자인 패턴은 강력한 도구이지만 잘못 사용하거나 남용하면 코드가 오히려 복잡해질 수 있습니다.

주의점

1. 불필요한 패턴 적용을 피하라: 단순한 문제에 복잡한 패턴을 적용하면 유지 보수가 어려워집니다.
2. 과도한 추상화: 추상화가 과도하면 가독성이 떨어집니다.
3. 프로젝트 요구사항에 맞는 패턴 선택: 요구사항과 맞지 않는 패턴을 억지로 적용하지 마세요.

남용 방지

• KISS 원칙: "Keep It Simple, Stupid"를 항상 염두에 두고 설계합니다.
• YAGNI 원칙: "You Aren't Gonna Need It" - 지금 당장 필요하지 않은 기능은 추가하지 않습니다.
• 리팩토링: 디자인 패턴이 필요하다고 판단되면 그때 리팩토링을 통해 적용합니다.

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4. 마무리

디자인 패턴은 코드의 재사용성과 유지 보수성을 높여주는 강력한 도구입니다. 하지만 남용하면 복잡도를 증가시킬 수 있으므로 프로젝트의 상황에 맞게 적절히 적용하는 것이 중요합니다.

오늘 예시로 든 Singleton, Factory, Observer 패턴은 실제 프로젝트에서 자주 사용되는 패턴입니다. 필요에 따라 패턴을 조합해서 더 큰 문제를 해결해 나가시기 바랍니다!