✏️ 템플릿 메소드 패턴 Template Method Pattern

템플릿 메소드 패턴 : 알고리즘의 골격을 정의한다. 알고리즘의 일부 단계를 서브클래스에서 구현할 수 있으며, 알고리즘의 구조는 그대로 유지하면서 알고리즘의 특정 단계를 서브클래스에서 재정의할 수도 있다.

알고리즘의 틀(템플릿)을 만들고, 그 클래스에서 알고리즘을 독점하여 작업을 처리한다.
템플릿의 서브클래스에서 코드를 재사용할 수 잇다.
알고리즘이 한 군데 모여 있으므로 한 부분만 고치면 된다.
템플릿 클래스에 알고리즘 지식이 집중되어 있으며 일부 구현만 서브클래스에 의존한다.

☕️🫖 커피와 홍차를 만들 때 공통된 제조법을 뽑아 추상화하기

1. 먼저, 커피를 만드는 방법과 홍차를 만들 때 겹치는 제조법을 추려본다.

물을 끓인다. → 베이스 클래스에 추상화
뜨거운 물을 사용해서 커피 또는 찻잎을 우려낸다. → 커피 or 찻잎의 차이
만들어진 음료를 컵에 따른다. → 베이스 클래스에 추상화
각 음료에 맞는 첨가물을 추가한다. → 설탕/우유 or 레몬의 차이

2. 위의 4 스텝의 제조법을 메소드로 표현해본다.

void prepareRecipe() {
  boilWater();
  brew();
  pourInCup();
  addCondiments();
}

prepareRecipe()가 템플릿 메소드다.
카페인 음료를 만드는 알고리즘 템플릿 역할을 한다.

3. CaffeinBeverage 슈퍼 클래스에서 제조법 사용하기

CaffeinBeverage는 추상 클래스다.

public abstract class CaffeinBeverage {

  final void prepareRecipe() {
    boilWater();
    brew();
    pourInCup();
    addCondiments();
  }

  abstract void brew();

  abstract void addCondiments();

  void boilWater() {
    System.out.println("물 끓이는 중");
  }

  void pourInCup() {
    System.out.println("컵에 따르는 중");
  }
} 

💡 prepareRecipe()가 final인 이유

서브 클래스가 이 메소드를 아무렇게나 오버라이드 하지 못하게 하기 위함.

커피와 차 클래스는 CaffeinBeverage를 extends하고, brew(), addCondiments()를 정의하여 사용한다.
고로, boilWater(), pourInCup()는 베이스 클래스에 일반화 되었고,
brew(), addCondiments()는 서브클래스에 의존한다.

템플릿 메소드는 알고리즘의 각 단계를 정의하며, 서브클래스에서 일부 단계를 구현할 수 있도록 유도한다.

hook 메소드 만들기

hook 메소드

추상 클래스에서 선언, 필요하다면 서브클래스에서 확장할 수 있는 기본적인 행동을 제공
기본적으로는 아무 코드도 들어있지 않은 메소드
알고리즘에서 필수적이지 않은 부분을 서브클래스에서 구현하도록 만들고 싶을 때 후크를 사용

추상메소드와의 차이

서브 클래스가 알고리즘의 특정 단계를 제공해야만 한다면 추상메소드를 쓴다.
알고리즘의 특정 단계가 선택적으로 적용된다면 후크를 쓰면 된다.

☎️ 할리우드 원칙

할리우드 원칙 : (고수준 요소가 저수준 요소에게) 먼저 연락하지 마세요. 저희가 연락드리겠습니다.

할리우드 원칙을 사용하는 이유 : 의존성 부패 방지를 위해서
- 의존성 부패 : 의존성이 복잡하게 꼬여있는 상황.
할리우드 원칙을 사용하면, 저수준 구성 요소가 시스템에 접속할 수는 있지만, 언제 어떻게 그 구성 요소를 사용할지는 고수준 구성 요소가 결정한다.
저수준 구성 요소와 고수준 계층 간 의존을 없애도록 프레임워크나 구성 요소를 구축하는 기법

🐣 자바 API 속 템플릿 메소드 패턴

Arrays.sort() 메소드

public static void sort(Object[] a) {
  Object aux[] = (Object[])a.clone();
  mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0);
}

private static void mergeSort(Object src[], Object dest[], int low, int high, int off) {
  for (int i = low; i < high; i++) {
    for (int j = i; j > low && 
      ((Comparable)dest[j-1]).compareTo((Comparable)dest[j]) > 0; j--) {
        swap(dest, j, j-1);
      }
  }
}

오리의 크고 작음을 비교하는 샘플 코드 작성해보기

public class Duck implements Comparable<Duck> {
  String name;
  int weight;

  public Duck(Sring name, int weight) {
    this.name = name;
    this.weight = weight;
  }

  public String toString() {
    return name + " 체중: " + weight;
  }

  public int compareTo(Duck otherDuck) {
    if (this.weight < otherDuck.weight) {
      return -1;
    } else if (this.weight == otherDuck.weight) {
      return 0;
    } else {
      return 1;
    }
  }
}

🎲 템플릿 메소드 패턴 QUIZ

1.   
전략 패턴과 템플릿 메소드 패턴은 알고리즘을 캡슐화하는 공통점이 있다.
전략 패턴과 템플릿 메소드의 차이점은?

전략패턴은 ◻️◻️을 사용하고, 템플릿 메소드 패턴은 ◻️◻️을 사용한다.

(1) 상속 (2) 구상

2.  
할리우드 원칙에 의하면, 저수준 모듈을 언제 어떻게 호출할지는 ◻️◻️◻️ 모듈에서 결정하는 것이 좋다.

고수준

3.   
(1) ◻️◻️◻️ ◻️◻️◻️ ◻️◻️ : 알고리즘의 어떤 단계를 구현하는 방법을 서브클래스에서 결정하는 패턴  
(2) ◻️◻️ ◻️◻️ : 바꿔 쓸 수 있는 행동을 캡슐화하고, 어떤 행동을 사용할지는 서브클래스에 맡기는 패턴  
(3) ◻️◻️◻️ ◻️◻️◻️ ◻️◻️ : 구상 클래스의 인스턴스 생성을 서브클래스에서 결정

(1) 템플릿 메소드 패턴 (2) 전략 패턴 (3) 팩토리 메소드 패턴

reference

HeadFirst Design Pattern

Gof Design Pattern - 템플릿 메소드 패턴

HeadFirst Design Pattern을 읽고