템플릿 메소드 패턴

[hongcheol]

템플릿 메소드 패턴

템플릿 메소드 패턴은 알고리즘의 구조를 메소드에 정의하고, 하위 클래스에서 알고리즘 구조의 변경없이 알고리즘을 재정의하는 디자인 패턴입니다.

알고리즘이 단계별로 나누어지거나 같은 역할을 하는 메소드이지만 여러 곳에서 다른 형태로 사용이 필요한 경우 유용하게 사용됩니다.

변하지 않는 기능을 상위 클래스에 만들어두고 상속해 사용하고 자주 변경하며 확장할 기능은 하위 클래스에서 만들도록 하는 방식입니다.

구현 방식은 추상클래스와 구현클래스로 작성하며, 메인이 되는 로직 부분은 추상 클래스의 일반 메소드로 선언해서 사용합니다. 그 후 구현마다 달라질 수 있는 메소드들은 구현 클래스에서 선언 후 호출하는 방식으로 사용됩니다.

//AbstractClass.java
public abstract class AbstractClass {

    protected abstract void hook1();

    protected abstract void hook2();

    public void templateMethod() {
        hook1();
        hook2();
    }

}
//ConcreteClass.java
public class ConcreteClass extends AbstractClass {

    @Override
    protected void hook1() {
        System.out.println("ABSTRACT hook1 implementation");
    }

    @Override
    protected void hook2() {
        System.out.println("ABSTRACT hook2 implementation");
    }

}
//TemplateMethodPatternClient.java
public class TemplateMethodPatternClient {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass abstractClass = new ConcreteClass();
        abstractClass.templateMethod();
    }
}

장점

1. 코드의 중복 제거
2. 자식 클래스의 역할을 줄여서 핵심 로직의 관리가 용이
3. 코드를 객체지향적으로 구성할 수 있다.

   단점

4. 추상 메소드가 많아져 클래스 관리가 복잡하다.
5. 클래스간의 관계와 코드가 꼬일 수 있다.

예제 AbstractMap<K,V>

public V get(Object key) {
    Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
    if (key==null) {
        while (i.hasNext()) {
            Entry<K,V> e = i.next();
            if (e.getKey()==null)
                return e.getValue();
        }
    } else {
        while (i.hasNext()) {
            Entry<K,V> e = i.next();
            if (key.equals(e.getKey()))
                return e.getValue();
        }
    }
    return null;
}

HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> 의 get()

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}

public class TreeMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> 의 get() 메소드

public V get(Object key) {
    Entry<K,V> p = getEntry(key);
    return (p==null ? null : p.value);
}

추상클래스 vs 인터페이스 (Java 8 기준)

• 추상클래스와 인터페이스는 인스턴스화 하는 것은 불가능하며, 구현부가 있는 메소드와 없는 메소드 모두 가질 수 있다는 점에서 유사하다.
• 인터페이스에서 모든 변수는 기본적으로 public static final 이며, 모든 메소드는 public abstract 인 반면 추상클래스에서는 static 이나 final 이 아닌 필드를 지정할 수 있고, public, protected, private 메소드를 가질 수 있다.
• 인터페이스를 구현하는 어떤 클래스는, 다른 여러개의 인터페이스들을 함께 구현할 수 있다. 추상클래스는 상속을 통해 구현되는데, 자바에서는 다중상속을 지원하지 않으므로 추상클래스를 상속받은 서브클래스는 다른 클래스를 상속받을 수 없다.

추상클래스, 인터페이스 사용 예시

추상클래스

• 관련성이 높은 클래스 간에 코드를 공유하고 싶은 경우
• 추상클래스를 상속받은 클래스들이 공통으로 가지는 메소드와 필드가 많거나, public 이외의 접근제어자(protected, private) 사용이 필요한 경우
• non-static, non-final 필드 선언이 필요한 경우. 즉, 각 인스턴스에서 state 변경을 위한 메소드를 선언할 수 있다.

  인터페이스

• 서로 관련성이 없는 클래스들이 인터페이스를 구현하게 되는 경우에 사용한다. 예를 들어, Comparable, Cloneable 인터페이스는 여러 클래스들에서 구현되는데, 구현클래스들 간에 관련성이 없는 경우가 대부분이다.
• 특정 데이터 타입의 행동을 명시하고 싶은데, 어디서 그 행동이 구현되는지는 신경쓰지 않는 경우.
• 다중상속을 허용하고 싶은 경우