[OOP] 추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern)

추상 팩토리 패턴(Abstract Factory Pattern)

연관성이 있는 제품군(객체 집합)이 여러개 있을 경우 이들을 묶어 추상화하고, 팩토리 클래스에서 집합으로 묶인 제품군을 생성하는 생성 패턴의 일종

ㅡ> 복잡하게 분류되는 제품군들을 관리하고 확장하는데 용이

ex) 갤럭시 스마트폰 + 갤럭시 탭 + 갤럭시 워치 vs. 아이폰 + 아이패드 + 애플 워치 와 같은 제품군을 생성 가능

추상 팩토리 패턴 구조

• AbstractFactory : 최상위 공장 클래스. 인터페이스에 해당하며 여러개의 제품들을 생성하는 여러 메소드들을 추상화
• ConcreteFactory : 서브 공장 클래스. 타입에 맞는 제품을 반환하도록 메소드들을 재정의
• AbstractProduct : 각 타입의 제품들을 추상화한 인터페이스
• ConcreteProduct (ProductA,B) : 각 타입의 제품 구현체. 팩토리 객체로부터 생성
• Client : 추상화된 AbstractFactory 클래스만을 이용 ㅡ> 제품(구현체)에 대해 상세히 알지 못함

코드 예제

using namespace std;

class AbstractProductA{ // A 제품군 인터페이스
public:
	virtual ~ AbstractProductA(){};
    virtual string SomeFunctionA() const=0;
};

class ConcreteProductA1 : public: AbstractProductA { // A제품군의 제품 1
public:
	string SomeFunctionA() const override{
    	return "product A1";
    }
};

class ConcreteProductA2 : public: AbstractProductA { // A제품군의 제품 2
public:
	string SomeFunctionA() const override{
    	return "product A2";
    }
};

class AbstractProductB{ // B 제품군 인터페이스
public:
	virtual ~ AbstractProductB(){};
    virtual string SomeFunctionB() const=0;
};

class ConcreteProductB1 : public: AbstractProductB { // B제품군의 제품 1
public:
	string SomeFunctionA() const override{
    	return "product B1";
    }
};

class ConcreteProductB2 : public: AbstractProductB { // B제품군의 제품 1
public:
	string SomeFunctionA() const override{
    	return "product B2";
    }
};

class AbstractFactory{ // 공장 클래스 인터페이스
public:
	virtual ProductA* createProductA() const = 0;
    virtual ProductB* createProductB() const = 0;
};

class ConcreteFactory1 : public AbstractFactory{ // 제품 1의 공장
public:
	AstractProductA* CreateProductA() const override {
    	return new ConcreteProductA1();
    }
    AstractProductB* CreateProductB() const override {
    	return new ConcreteProductB1();
    }
};

class ConcreteFactory2 : public AbstractFactory{ // 제품 2의 공장
public:
	AstractProductA* CreateProductA() const override {
    	return new ConcreteProductA2();
    }
    AstractProductB* CreateProductB() const override {
    	return new ConcreteProductB2();
    }
};

추상 팩토리 패턴이 적용된 코드입니다. 코드를 살펴보면 A, B 제품군에 따라 인터페이스를 각기 구현해 주었고, 해당 제품군에서 제품 1, 2에 해당하는 구현체 클래스들도 구현되어 있습니다. 

최상위 공장 클래스를 인터페이스화하여  A, B 제품군을 생산할 함수들을 추상화하였고, 이를 상속 받은 서브 공장 클래스들이 추상화된 생산 함수들을 재정의하여 제품군에 맞는 제품을 생산하여 반환하는 형태입니다.

void Processing(const AbstractFactory & factory){
    AbstractProductA* productA = factory.CreateProductA();
    AbstractProductB* productB = factory.CreateProductB();
    cout<<procutA->SomeFunctionA<<endl;
    cout<<procutB->SomeFunctionB<<endl;
    delete productA;
    delete productB;
}

int main(){
    ConcreteFactory1 * f1 = new ConcreteFactory1();
    Processing(f1);
    delete f1;
    
    ConcreteFactory2 * f2 = new ConcreteFactory2();
    Processing(f2);
    delete f2;     
}

//결과1
//product A1
//product B1

//결과2
//product A2
//product B2

추상 팩토리 패턴이 적용된 코드에 위 코드를 덧붙여 실행해보면 주석으로 추가된 것과 같은 결과가 출력됩니다. 

추상 팩토리 패턴 특징

패턴 사용 시기

• 관련된 제품군의 다양한 제품들과 작동해야 하지만 해당 제품들의 구현체 클래스에 의존하고 싶지 않을 경우
  ㅡ> 추후 확장이 쉬움
• 여러 제품 유형을 다루어야 할 경우 ㅡ> 팩토리 메서드의 기본 책임이 뚜렷하지 않을 때

패턴 장점

• 팩토리에서 생성되는 제품들의 상호 호환 보장
• 인터페이스를 사용해 구현체 클래스와 생성자(공장 클래스)의 결합도를 낮출 수 있음
• 제품 생성 코드를 한 곳으로 몰아 코드를 더 쉽게 유지보수 가능 ㅡ> SRP
• 기존 클라이언트 코드를 훼손하지 않고 제품의 새로운 변형 생성 가능 ㅡ> 확장이 쉽다 ㅡ> OCP

패턴 장점

• 각 구현체마다 팩토리 객체들을 모두 구현해 줘야 함 ㅡ> 객체가 늘어나면 클래스 폭증 ㅡ> 코드의 복잡성 증가
• 기존 추상 팩토리 세부사항 변경 ㅡ> 모든 팩토리 수정 필요

* 팩토리 메서드 vs 추상 팩토리

	팩토리 메서드	추상 팩토리
공통점	객체 생성 과정을 추상화하여 인터페이스 제공 객체 생성을 캡슐화하여 구체적인 타입을 감추고 느슨한 결합 구조 표방
차이점	구체적인 객체 생성 과정을 하위 클래스로 옮기는 것이 목적	관련 있는 여러 객체를 구체적인 클래스에 의존하지 않고 만들게 하는 것이 목적
	한 Factory에서 한 종류의 객체 생성	한 Factory에서 연관된 여러 종류의 객체 생성 지원
	메서드 레벨에 포커스 객체 생성 이후 해야 할 일의 공통점을 정의하는데 초점	클래스 레벨에 포커스 생성해야 할 객체 집합군의 공통점에 초점

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참고자료

https://inpa.tistory.com/entry/GOF-%F0%9F%92%A0-%ED%8C%A9%ED%86%A0%EB%A6%AC-%EB%A9%94%EC%84%9C%EB%93%9CFactory-Method-%ED%8C%A8%ED%84%B4-%EC%A0%9C%EB%8C%80%EB%A1%9C-%EB%B0%B0%EC%9B%8C%EB%B3%B4%EC%9E%90#factory_method_vs_template_method

💠 팩토리 메서드(Factory Method) 패턴 - 완벽 마스터하기

https://refactoring.guru/ko/design-patterns/abstract-factory

추상 팩토리 패턴