3. [자바/Java] 팩토리 메소드 패턴(Factory Method Pattern) : '객체'와 '객체 생성 클래스' 분리하는 디자인 패턴

해당 내용은 아래 블로그 포스팅을 참조하였습니다.

https://memostack.tistory.com/61

Design Pattern - Factory Method Pattern (팩토리 메소드 패턴)

팩토리 메소드 패턴?

• '객체'와 '객체 생성 클래스'를 따로 분리하는 디자인 패턴
• 객체를 생성자를 사용하여 new로 호출하지 않고, 간접적으로 객체 생성 후 반환해주는 방식이다.

예제

요구사항

- 게임 아이템을 만드는 아이템 생성자를 만든다.

1. 아이템의 정보는 DB에 있다.
2. 아이템 불법 생성을 막기 위해, 아이템 생성 로그를 남긴다.

- 아이템을 상속받아 여러개의 세부 아이템(HP포션, 검, 총 등등)을 구현한다.

ItemCreator(부모 클래스)

import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public abstract class ItemCreator {
    // DB에서 아이템 정보 조회
    protected abstract Map<String,String> getItemInfo();
    protected abstract Item createItem(Map<String,String> itemInfo);
    private void log(String itemName) {
        System.out.println(new Date() + " - " + itemName + " - 아이템 생성됐습니다.");
    }

    public Item create() {
        // 템플릿 메소드 패턴 이용
        // 1. DB에서 아이템 정보를 가져온다.
        final Map<String,String> itemInfo = getItemInfo();
        // 2. 아이템 생성
        final Item item = createItem(itemInfo);
        // 3. 아이템 생성 로그를 남긴다.
        log(itemInfo.get("name"));

        return item;
    }
}

• 아이템 생성은 3단계로 구성

1. DB 조회
2. 아이템 생성
3. 생성 로그 남김

HpPotionCreator(자식 클래스)

- hp포션을 생성하는 객체 생성

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class HpPotionCreator extends ItemCreator {
    @Override
    protected Map<String, String> getItemInfo() {
        System.out.println("DB에서 아이템 정보를 가져온다.");

        final Map<String,String> itemInfo = new HashMap<>();
        itemInfo.put("name", "체력 회복약");
        itemInfo.put("category", "potion");

        return itemInfo;
    }

    @Override
    protected Item createItem(Map<String, String> itemInfo) {
        System.out.println("HP 물약 생성!!");
        return new HpPotion(itemInfo);
    }
}

• DB에서 가져왔다고 가정..

SwordCreator(자식 클래스)

- '검'을 생성하는 객체 생성

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class SwordCreator extends ItemCreator{
    @Override
    protected Map<String, String> getItemInfo() {
        System.out.println("DB에서 아이템 정보를 가져온다.");

        final Map<String,String> itemInfo = new HashMap<>();
        itemInfo.put("name", "장검");
        itemInfo.put("category", "weapon");

        return itemInfo;
    }

    @Override
    protected Item createItem(Map<String, String> itemInfo) {
        System.out.println("장검 장착!!");
        return new Sword(itemInfo);
    }
}

Item(인터페이스)

public interface Item {
    void use();
}

HpPotion(세부 아이템 구현)

import java.util.Map;

public class HpPotion implements Item{
    private String name;
    private String category;

    public HpPotion(Map<String,String> itemInfo) {
        this.name = itemInfo.get("name");
        this.category = itemInfo.get("category");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getCategory() {
        return category;
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("'" + getName() + "' 사용하여 체력 회복.");
    }
}

Sword(세부 아이템 구현)

import java.util.Map;

public class Sword implements Item{
    private String name;
    private String category;

    public Sword(Map<String,String> itemInfo) {
        this.name = itemInfo.get("name");
        this.category = itemInfo.get("category");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getCategory() {
        return category;
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("'" + getName() + "' 장착했습니다.");
    }
}

Main

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        final ItemCreator hpc = new HpPotionCreator();
        final HpPotion hpPotion = (HpPotion) hpc.create();
        hpPotion.use();
        System.out.println("================================");
        final ItemCreator k = new SwordCreator();
        final Sword sword = (Sword) k.create();
        sword.use();
    }
}

DB에서 아이템 정보를 가져온다.
HP 물약 생성!!
Tue Jan 24 18:10:01 KST 2023 - 체력 회복약 - 아이템 생성됐습니다.
'체력 회복약' 사용하여 체력 회복.
================================
DB에서 아이템 정보를 가져온다.
장검 장착!!
Tue Jan 24 18:10:01 KST 2023 - 장검 - 아이템 생성됐습니다.
'장검' 장착했습니다.

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해당 블로그 포스팅을 보며 거진 이해가 갔는데 한 가지 이해가 안가는 부분이 있었다.

Main클래스에서 객체를 생성할 때

final HpPotion hpPotion = (HpPotion) hpc.create();

new도 아니고, 메소드도 아니고 (HpPotion)으로 명시하는 이유가 무엇인지 도통 의문이었다.

당장 물어볼 곳이 마땅치가 않아 잠시 고전중이었는데 chatGPT에 물어보고 의문이 해결됐다.

The error was resolved because you added a typecast operator "()" on both sides of the HpPotion class name. This tells the compiler to treat the object returned by the create() method as an instance of the HpPotion class.
The create() method in the ItemCreator class likely returns an object of type "Object" or a superclass of HpPotion, so it needs to be casted to HpPotion to be used as HpPotion.
When you wrote "final HpPotion hpPotion = HpPotion hpc.create();" without casting the returned object, the compiler was not able to determine the type of the object returned by the create() method and hence threw an error. By adding the typecast operator, you explicitly told the compiler that the object returned by the create() method is of type HpPotion, and it can be assigned to the hpPotion variable.
It's a way of telling the compiler that you know what you're doing and that you are sure the object returned is of the type you are casting it to.

대략 이해한 바로는...

()는 casting한 것이고 casting이 필요한 이유는 create() 메소드에 의해 반환된 값을 HpPotion 클래스의 인스턴스로 처리하도록 컴파일러에게 명시하기 위해서이다.

 

create() 메소드는 Item 유형의 item을 반환한다.

허나 hpc객체는 HpPotionCreator에서 생성한 것이기 때문에 Item에 접근할 수가 없다. 따라서, 컴파일러는 반환된 값의 유형을 결정할 수 없어 형변환을 안하면 오류가 발생하는 것이다.

이에 ()을 추가함으로써 create() 메소드에서 반환된 개체는 HpPotion 유형이며, hpPotion 변수에 할당할 수 있다고 컴파일러에 명시한 것이다.

 

정리하면 (HpPotion)은 그냥 컴파일러한테 'create()의 반환타입은 HpPotion 유형이야'라고 알려준거다!!

아니면..아니라면 댓글로 말해주세요 ㅜㅜ