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Facade.md

File metadata and controls

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1. Facade란?

image.png

  • Facade 패턴이란? 복잡한 서브 시스템의 기능들을 하나의 단순한 인터페이스로 감싸서 제공하는 디자인 패턴
  • Client : 서브 시스템에 직접 접근하는 대신 Facade 사용
  • Facade : 서브시스템 기능을 편리하게 사용할 수 있도록 하기 위해 여러 시스템과 상호 작용하는 복잡한 로직을 재정리해서 높은 레벨의 인터페이스를 구성, 간단한 창구 역할
  • Additional Facade : 파사드 클래스는 반드시 한개만 존재해야 한다는 규칙은 없고, 연관 되지 않은 기능이 있다면 얼마든지 파사드2로 분리가능. 파사드2는 다른 파사드에서 사용가능하며 클라이언트에서 직접 접근 가능 → 나중에 재귀적 파사드로 사용 가능
  • cf) 재귀적 파사드란? 간단하게 말하자면 하위 요소들을 인터페이스로 묶고, 그 인터페이스들을 하나의 인터페이스로 조종가능!
  • SubSystem(하위 시스템) : 수십 가지 라이브러리 혹은 클래스들

간략하게 예를 들자면,

  • 나 = Client, TV 리모컨 = Facade, TV 본체 내부의 전자 회로, 스피커, 채널 조정 회로 = 서브 시스템
  • Client가 복잡한 TV의 작동방식을 몰라도, TV 리모컨의 버튼 딸깍으로 TV 사용가능

1. Facade란?

image.png

  • Facade 패턴이란? 복잡한 서브 시스템의 기능들을 하나의 단순한 인터페이스로 감싸서 제공하는 디자인 패턴
  • Client : 서브 시스템에 직접 접근하는 대신 Facade 사용
  • Facade : 서브시스템 기능을 편리하게 사용할 수 있도록 하기 위해 여러 시스템과 상호 작용하는 복잡한 로직을 재정리해서 높은 레벨의 인터페이스를 구성, 간단한 창구 역할
  • Additional Facade : 파사드 클래스는 반드시 한개만 존재해야 한다는 규칙은 없고, 연관 되지 않은 기능이 있다면 얼마든지 파사드2로 분리가능. 파사드2는 다른 파사드에서 사용가능하며 클라이언트에서 직접 접근 가능 → 나중에 재귀적 파사드로 사용 가능
  • cf) 재귀적 파사드란? 간단하게 말하자면 하위 요소들을 인터페이스로 묶고, 그 인터페이스들을 하나의 인터페이스로 조종가능!
  • SubSystem(하위 시스템) : 수십 가지 라이브러리 혹은 클래스들

간략하게 예를 들자면,

  • 나 = Client, TV 리모컨 = Facade, TV 본체 내부의 전자 회로, 스피커, 채널 조정 회로 = 서브 시스템
  • Client가 복잡한 TV의 작동방식을 몰라도, TV 리모컨의 버튼 딸깍으로 TV 사용가능

2. Facade에 대해 자세히 알아보기

언제 Facade 패턴을 사용해야 하나?

  • 시스템이 너무 복잡할때
  • 그래서 간단한 인터페이스를 통해 복잡한 시스템을 접근하도록 하고 싶을때
  • 시스템을 사용하고 있는 외부와 결합도가 너무 높을 때 의존성을 낮추기 위해서

장점

1. 시스템의 복잡성 숨김

  • 클라이언트는 복잡한 서브시스템의 내부 구조를 알 필요 없이, 단순화된 인터페이스만 사용하면 됨.
  • 개발 과정이 단순해지고, 실수나 오류 가능성이 줄어듦.

2. 의존성 감소

  • 클라이언트는 여러 서브시스템에 직접 의존하지 않고, 오직 Facade 인터페이스에만 의존함.
  • 시스템 간 결합도를 낮추어 유지보수와 확장성에 유리함.

3. 유지보수 및 확장 용이

  • 서브시스템이 변경되더라도 Facade 인터페이스는 그대로 유지 가능.
  • 시스템 업그레이드나 구조 변경 시, 클라이언트 코드에 영향을 최소화할 수 있음.

단점

1. Facade의 과도한 책임

  • Facade가 너무 많은 기능을 감싸려 하면, 오히려 Facade 자체가 복잡해짐.
  • 단일 책임 원칙(SRP)을 위반하게 될 수도 있음.

2. 서브시스템에 대한 의존성

  • Facade는 서브시스템을 감싸고 있지만 내부적으로는 여전히 의존하고 있음.
  • 서브시스템이 크게 변경되면 Facade도 함께 수정해야 할 수 있음.

3. 유지보수의 복잡성

  • 하나의 인터페이스로 추상화되면서, 단순한 작업도 Facade를 통해 처리해야 할 수 있음.
  • 계층이 늘어나면서 오히려 불필요한 복잡성을 유발할 가능성 있음.

요약 정리

장점 단점
시스템 복잡성 숨김 Facade의 과도한 책임
클라이언트 의존성 감소 서브시스템 변경 시 영향
유지보수 및 확장 용이 추상화 계층 증가로 인한 관리 비용

3. 내가 만든 코드

커피를 만든다고 가정을 해보면, 냉장실에 보관 중이던 원두를 꺼낸 다음에, 그라인드를 이용해서 원두를 갈고 갈은 원두를 필터에 놓은 다음, 뜨거운 물을 부어 부드러운 원두커피를 마실 수 있다.

<클래스 구성>

CoffeeBean: 원두의 정보를 담는 클래스입니다.

GrindedCoffeeBean: 갈린 원두를 나타내는 클래스입니다.

Refrigerator: 원두를 보관하고 꺼내는 기능을 제공합니다.

Grinder: 원두를 가는 기능을 제공합니다.

Filter: 갈린 원두를 담는 필터 역할을 합니다.

WaterPurifier: 뜨거운 물을 제공하는 기능을 합니다.

Person: 커피를 만드는 주체로, 각 구성 요소를 조합하여 커피를 만듭니다.

Main: 프로그램의 시작점으로, 커피를 만드는 과정을 실행합니다.

커피 제조 과정을 요약하기

  1. 냉장고에서 원두 꺼내기: Refrigerator 클래스의 getCoffeeBean() 메서드를 통해 원두를 꺼냅니다.
  2. 원두 갈기: Grinder 클래스의 grindCoffeeBean() 메서드를 사용하여 원두를 갈아 GrindedCoffeeBean을 생성합니다.
  3. 필터에 갈은 원두 넣기: Filter 클래스의 put() 메서드를 통해 갈은 원두를 필터에 넣습니다.
  4. 뜨거운 물 준비하기: WaterPurifier 클래스의 getHotWater() 메서드를 사용하여 뜨거운 물을 준비합니다.
  5. 커피 만들기: Person 클래스의 putWaterToFilter() 메서드를 통해 필터에 뜨거운 물을 부어 커피를 만듭니다.
  6. 완성된 커피 반환: makeCoffee() 메서드는 최종적으로 만들어진 Coffee 객체를 반환합니다.

Facade 원칙 적용 전 내 코드

// PersonWithoutFacade.java
public class PersonWithoutFacade {
    private final Refrigerator refrigerator;
    private final Grinder grinder;
    private final Filter filter;
    private final WaterPurifier waterPurifier;

    public PersonWithoutFacade() {
        this.refrigerator = new Refrigerator();
        this.grinder = new Grinder();
        this.filter = new Filter();
        this.waterPurifier = new WaterPurifier();
    }

    public Coffee makeCoffee() {
		    // 냉장고에서 커피콩 꺼내기
        CoffeeBean coffeeBean = refrigerator.getCoffeeBean();       
        // 커피 갈기       
        GrindedCoffeeBean grinded = grinder.grindCoffeeBean(coffeeBean); 
        // 필터에 갈은 커피 넣기 
        filter.put(grinded);                                 
        // 뜨거운 물 뽑기           
        String hotWater = waterPurifier.getHotWater();   
        // 커피 추출                
        return putWaterToFilter(filter, hotWater);                       
    }

    private Coffee putWaterToFilter(Filter filter, String hotWater) {
        System.out.println("필터에 " + hotWater + " 붓기");
        return new Coffee("부드러운 원두커피");
    }
}

문제점:

PersonWithoutFacade는 Refrigerator, Grinder, Filter, WaterPurifier 네 가지 저수준 요소에 모두 의존하기 때문에, 이 클래스 하나만으로도 변경에 취약하고 유지보수가 어렵습니다.

Facade 원칙 적용 후 내 코드

// CoffeeMaker.java
public interface CoffeeMaker {
    Coffee makeCoffee();
}

// CoffeeMakerImpl.java
public class CoffeeMakerImpl implements CoffeeMaker {
    private final Refrigerator refrigerator;
    private final Grinder grinder;
    private final Filter filter;
    private final WaterPurifier waterPurifier;

    public CoffeeMakerImpl() {
        this.refrigerator = new Refrigerator();
        this.grinder       = new Grinder();
        this.filter        = new Filter();
        this.waterPurifier = new WaterPurifier();
    }

    @Override
    public Coffee makeCoffee() {
        CoffeeBean bean     = refrigerator.getCoffeeBean();
        GrindedCoffeeBean g = grinder.grindCoffeeBean(bean);
        filter.put(g);
        String hotWater = waterPurifier.getHotWater();
        return putWaterToFilter(filter, hotWater);
    }

    private Coffee putWaterToFilter(Filter filter, String hotWater) {
        System.out.println("필터에 " + hotWater + " 붓기");
        return new Coffee("부드러운 원두커피");
    }
}

// PersonWithFacade.java
public class PersonWithFacade {
    private final CoffeeMaker coffeeMaker;

    public PersonWithFacade() {
        this.coffeeMaker = new CoffeeMakerImpl();
    }

    public Coffee makeCoffee() {
        return coffeeMaker.makeCoffee();
    }
}

해결:

PersonWithFacade는 CoffeeMaker(고수준 Facade) 하나에만 의존하므로, 내부 구현이 바뀌어도 영향 범위가 최소화됩니다.

  • 위 과정을 코드화하면 아래와 같습니다.

    // Coffee.java
public class Coffee {
    private final String description;

    public Coffee(String description) {
        this.description = description;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return description;
    }
}

// CoffeeBean.java
public class CoffeeBean {
    private final String origin;

    public CoffeeBean(String origin) {
        this.origin = origin;
    }

    public String getOrigin() {
        return origin;
    }
}

// GrindedCoffeeBean.java
public class GrindedCoffeeBean {
    private final CoffeeBean originalBean;

    public GrindedCoffeeBean(CoffeeBean originalBean) {
        this.originalBean = originalBean;
    }

    public CoffeeBean getOriginalBean() {
        return originalBean;
    }
}

// Refrigerator.java
public class Refrigerator {
    public CoffeeBean getCoffeeBean() {
        System.out.println("냉장고에서 커피콩 꺼내기");
        return new CoffeeBean("콜롬비아산 원두");
    }
}

// Grinder.java
public class Grinder {
    public GrindedCoffeeBean grindCoffeeBean(CoffeeBean bean) {
        System.out.println("커피 갈기: " + bean.getOrigin());
        return new GrindedCoffeeBean(bean);
    }
}

// Filter.java
public class Filter {
    private GrindedCoffeeBean grindedBean;

    public void put(GrindedCoffeeBean grindedBean) {
        this.grindedBean = grindedBean;
        System.out.println("필터에 갈은 커피 넣기");
    }

    public GrindedCoffeeBean getGrindedBean() {
        return grindedBean;
    }
}

// WaterPurifier.java
public class WaterPurifier {
    public String getHotWater() {
        System.out.println("뜨거운 물 뽑기");
        return "뜨거운 물";
    }
}

// Person.java
public class Person {
    private final Refrigerator refrigerator;
    private final Grinder grinder;
    private final Filter filter;
    private final WaterPurifier waterPurifier;

    public Person() {
        this.refrigerator = new Refrigerator();
        this.grinder = new Grinder();
        this.filter = new Filter();
        this.waterPurifier = new WaterPurifier();
    }

    public Coffee makeCoffee() {
        CoffeeBean coffeeBean = refrigerator.getCoffeeBean();
        GrindedCoffeeBean grindedBean = grinder.grindCoffeeBean(coffeeBean);
        filter.put(grindedBean);
        String hotWater = waterPurifier.getHotWater();
        return putWaterToFilter(filter, hotWater);
    }

    private Coffee putWaterToFilter(Filter filter, String hotWater) {
        System.out.println("필터에 " + hotWater + " 붓기");
        return new Coffee("부드러운 원두커피");
    }
}

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        Coffee coffee = person.makeCoffee();
        System.out.println("완성된 커피: " + coffee);
    }
}

4. 참고 (실제 적용 사례)

:images:Spring - Facade 패턴을 이용한 Mock사용 단위테스트 문제 해결

:images:SpringBoot에 Facade 패턴을 어떻게 써먹을 수 있을까?

Facade 패턴 정리