CH7. 구조 디자인 패턴

7.2 데커레이터패턴: Java IO 라이브러리의 기본 설계 사상 분석

<aside> 📚 • Java IO 클래스 라이브러리의 기본 설계 사상을 분석해 데커레이터 패턴을 알아보자

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7.2.1 Java IO 라이브러리의 특이한 사용 방법

• Java IO 클래스 라이브러리

  • IO 데이터의 읽기와 쓰기를 담당하는 수십 개의 클래스로 구성되어 있는 크고 복잡한 라이브러리

  

7.2.2 상속 기반 설계

• Java IO 클래스 라이브러리 활용 예시

  InputStream in = new FileInputStream("test.txt");
  InputStream bin = new BufferedInputStream(in);
  byte[] data = new byte[128];
  while (bin.read(data) != -1) { ... }
  

  • FileInputStream 객체를 생성해 InputStream 추상클래스 객체에 할당한 다음, BufferedInputStream 객체에 이를 전달하여 파일을 읽고 있다.

  • 이렇게 사용할 바에는 FileInputStream 클래스를 확장하여 BufferedFileInputStream 클래스를 설계하는 것이 더 낫지 않을까?

    InputStream in = new BufferedFileInputStream("test.txt");
    byte[] data = new byte[128];
    while (bin.read(data) != -1) { ... }
    

  • 하지만 InputStream 의 하위 클래스가 너무 많기 때문에, 이 모든 하위에 Buffered 로 시작하는 클래스를 추가하기에는 Java IO 클래스 라이브러리가 너무 커질 수 있다.

• 상속 기반의 설계는 좋은 해결책이 되지 못한다.

7.2.3 데커레이터 패턴 기반 설계 계획

• 상속 구조가 너무 복잡하다면 상속 관계를 합성 관계로 바꾸어 문제를 해결할 수 있다.

  • 합성 : 기존 클래스를 상속으로 확장하는 대신 필드로 클래스의 인스턴스를 참조하게 만드는 설계

  public class BufferedInputStream extends InputStream {
      protected volatile InputStream in;
      protected BufferedInputStream(InputStream in) {
          this.in = in;
      }
      ...
  }
  
  public class DataInputStream extends InputStream {
      protected volatile InputStream in;
      protected DataInputStream(InputStream in) {
          this.in = in;
      }
  }
  

• 단순 합성과 데커레이터 패턴의 차이

  • 데커레이터 클래스가 원본 클래스와 동일한 상위 클래스를 상속하기 때문에 원본 클래스 내에 여러개의 데커레이터 클래스를 중첩할 수 있다.

    InputStream in = new FileInputStream("test.txt");
    Inputstream x = new BufferedInputstream(in); // 첫번째 중첩
    DatainputStream y = new DataInputstream(x); // 두번째 중접
    int data = y.readInt;
    

  • 데커레이터 클래스의 기능 : 원본 클래스의 기능 향상

    • 프록시 클래스가 원본 클래스와 관련이 없는 새로운 기능을 추가하는 것이 목적이라면, 데커레이터 패턴은 원본 클래스와 관련이 높은 기능, 즉 원본 클래스의 기능을 향상하는 코드 추가가 목적이다.

• 정리

  

  • 데커레이터 패턴의 주 목적은 원본 클래스에 향상된 기능을 추가하는 것이다.
  • 이 패턴은 상속을 사용하여 객체의 행동을 확장하는 것이 어색하거나 불가능할 때 사용하는 것이 좋다.
  • 데커레이터 패턴은 원본 클래스에 중첩된 여러 데커레이터 클래스를 사용할 수 있다는 장점이 있는데, 이를 사용하려면 설계 시 데커레이터 클래스가 원본 클래스와 동일한 추상 클래스 or 인터페이스를 상속해야 한다.

7.3 어댑터 패턴

<aside> 📚 • 어댑터 패턴의 두가지 방식인 클래스 어댑터와 객체 어댑터 • 어댑터 패턴의 5가지 응용 방법 • SLF4J 로깅 프레임워크 분석을 통해 알아보는 어댑터 패턴의 활용

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7.3.1 클래스 어댑터와 객체 어댑터

• 클래스 어댑터 : 상속 관계 사용 / 객체 어댑터 : 합성 관계 사용
  • ITarget : 변환할 대상 인터페이스
  • Adaptee : ITarget 과 호환되지 않는 원본 인터페이스 그룹
  • Adapter : Adaptee 를 ITarget 인터페이스와 호환 가능한 인터페이스로 변환하는 클래스
• Adaptee 인터페이스가 많지 않다면 두 방식 중 어느 것을 사용해도 무방하다.
• Adaptee 인터페이스가 많지만 Adaptee 와 ITarget 인터페이스의 정의가 대부분 같다면 Adapter 클래스가 상위 클래스인 Adaptee 의 인터페이스를 재사용할 수 있으므로 클래스 어댑터를 사용하는 것이 좋다.