디자인 패턴

프로그램을 설계할 때 발생했던 문제점들을 객체 간의 상호 관계를 이용하여 해결할 수 있도록 하나의 '규약' 형태로 만들어 놓은 것을 말합니다.

싱글톤 패턴

하나의 클래스에 오직 하나의 인스턴트만 가지는 패턴입니다. 하나의 인스턴트를 만들어 놓고 해당 인스턴트를 다른 모듈들이 공유하여 사용하기 때문에 인스턴트 생성 비용이 줄어드는 장점이 있지만, 의존성이 높아지는 단점이 있습니다. 보통 데이터베이스 연결 모듈에 사용됩니다.

싱글톤 패턴의 단점

싱글톤 패턴은 TDD를 할 때 걸림돌이 됩니다. TDD를 할 때 단위 테스트를 주로 하는데, 단위 테스트는 테스트가 서로 독립적이여야 하고 테스트를 어떤 순서로든 실행할 수 있어야합니다. 하지만 싱글톤 패턴은 하나의 인스턴트를 기반으로 구현하기에 독립적인 인스턴트를 만들기 어려워 의존성 주입을 통해 모듈간의 결합을 느슨하게 만듭니다.

의존성 주입

메인 모듈이 직접 다른 하위 모듈에 대한 의존성을 주지않고, 중간에 의존성 주입자를 배치해 메인 모듈이 간접적으로 의존성을 주입하는 방식입니다. 이를 통해 메인 모듈이 하위모듈에 대한 의존성이 떨어지게 되는 디커플링 이 됩니다. [ 장점 ]으로 모듈들을 쉽게 교체할 수 있는 구조가 되어 테스팅과 마이그레이션이 쉬워지며, 의존성의 방향이 일관되고 모듈 간의 관계가 명확해집니다. 다만 모듈들이 분리되므로 클래스 수가 늘어나 복잡성이 증가될 수 있으며 약간의 런타임 패널티가 생기는 단점이 있습니다.

의존성 주입 원칙

의존성 주입은 상위 모듈은 하위 모듈에서 어떠한 것도 가져오지 않아야 합니다. 또한 둘 다 추상화에 의존해야 하며, 이때 추상화는 세부 사항에 의존하지 않아야 합니다.

팩토리 패턴

객체를 사용하는 코드에서 객체 생성 부분을 떼어내 추상화한 패턴으로, 상속 관계에 있는 두 클래스에서 상위 클래스는 중요한 뼈대를 결정하고, 하위 클래스는 구체적인 내용을 결정하는 패턴입니다. 두 클래스가 분리되어 있어 느슨한 결합을 가지며, 상위 클래스에서는 인스턴트 생성 방식을 알 필요가 없기 때문에 더 많은 유연성을 가집니다. 또한 객체 생성 로직이 떼어져 있어 코드 리팩터링할 때 한 곳만 고치면 되기 때문에 유지 보수성이 증가합니다.

전략 패턴

정책 패턴이라고 하며, 객체의 행위를 바꾸고 싶은 경우 직접 수정하지 않고 전략이라 부르는 캡슐화한 알고리즘을 컨텍스트 안에서 바꿔주면서 상호 교체가 가능하게 만드는 패턴입니다.

• 컨텍스트 : 상황 , 맥락 , 문맥을 의미하고 개발자가 어떤 작업을 완료하는데 필요한 정보를 말합니다.

옵저버 패턴

주체가 어떤 객체의 상태 변화를 관찰하다가 상태가 변할때 마다 메서드 등을 통해 옵저버 목록에 있는 옵저버들에게 변화를 알리는 디자인 패턴입니다. 옵저버 패턴은 주로 이벤트 기반 시스템에 사용하며 MVC 패턴에도 사용됩니다.

프록시 패턴

대상 객체에 접근하기 전에 그 접근에 대한 흐름을 가로채 대상 객체 앞단의 인터페이스 역할을 하는 디자인 패턴입니다. 이를 통해 객체의 속성 , 변환 등을 보완하며 보안 , 데이터 검증 , 캐싱 , 로깅에 사용되고, 프록시 객체와 프록시 서버에 활용됩니다.

프록시 서버

서버와 클라이언트 사이에서 클라이언트가 자신을 통해 다른 네트워크 서비스에 간접적으로 접속할 수 있게 해주는 컴퓨터 시스템이나 응용 프로그램으로 이를 통해 포트 번호를 바꿔 사용자가 실제 서버의 포트에 접근하지 못하게 할 수 있으며 DDOS 공격을 차단하거나 , CDN을 프록시 서버로 달아서 캐싱 처리를 용이하게 할 수 있습니다. 실제로 Nginx로 Node로 이루어진 서버 앞단에 둬서 버퍼 오버플로우를 해결하거나 , CloudFlare를 둬서 캐싱, 로그 분석에 사용합니다.

• CDN : 사용자가 인터넷에 접속한 곳과 가까운 곳에서 콘텐츠를 배포하는 서버를 합니다.

Cors

CORS 는 서버가 웹 브라우저에서 리소스를 로드할 때 다른 오리진을 통해 로드하지 못하게 하는 HTTP 헤더 기반 메커니즘입니다. 오리진은 프로토콜과 호스트 이름 , 포트의 조합을 말합니다. Cors 에러는 프론트엔드 서버와 백엔드 서버와 통신할 때 주로 마주치는데 이를 해결하기 위해 프론트엔드에서 프록시 서버를 만들어 해결합니다.

이터레이터 패턴

이터레이터를 사용하여 컬렉션의 요소들에 접근하는 디자인 패턴입니다.

노출모듈 패턴

즉시 실행 함수를 통해 접근 제어자를 만드는 패턴입니다. 자바스크립트는 접근 제어자가 존재하지 않고 전역 범위에서 스크립트가 실행됩니다. 그렇기 떄문에 노출모듈 패턴을 통해 접근 제어자를 구현하기도 합니다.

MVC 패턴

model 과 view , Controller 로 이루어진 디자인 패턴으로, 어플리케이션의 구성 요소를 세 가지 역할로 구분하여 각각의 구성 요소에만 집중해서 개발할 수 있습니다. 재사용성과 확장성이 용이하지만, 애플리케이션이 복잡해질수록 모델과 뷰의 관계가 복잡해지는 단점이 있습니다.

• 모델 : 애플리케이션의 데이터인 데이터베이스, 상수 , 변수 등을 뜻합니다.
• 뷰 : 사용자 인터페이스 요소를 나타냅니다. 즉 , 모델을 기반으로 사용자가 볼 수 있는 화면을 말하며 , 모델이 가지고 있는 정보를 따로 저장하지 않아야 하며 단순히 화면에 표시하는 정보만 가지고 있어야 합니다. 또한 변경이 일어나면 컨트롤러에게 전달합니다.
• 컨트롤러 : 하나 이상의 모델과 뷰를 잇는 다리 역할을 하며 이벤트 등 메인 로직을 담당합니다. 또한 모델과 뷰의 생명주기를 관리하며, 모델이나 뷰의 변경 통지를 받으면 각각의 구성 요소에게 해당 내용을 알려줍니다.

MVP 패턴

MVC 패턴으로부터 파생되었으며 MVC에서 컨트롤러가 프레젠터로 교체된 패턴입니다. 뷰와 프레젠터는 일대일 관계이기 떄문에 MVC 패턴보다 더 강한 결합을 지닌 디자인 패턴입니다.

MVVM 패턴

MVC에서 컨트롤러가 뷰 모델로 바뀐 패턴입니다. 뷰 모델은 뷰를 더 추상화한 계층으로, MVVM 패턴은 MVC 패턴과 다르게 커맨드와 데이터 바인딩을 가지는 특징이 있습니다. 뷰와 뷰모델 사이에 양방향 데이터 바인딩을 지원하며 UI를 별도의 코드 수정없이 재사용할 수 있고 단위 테스팅하기가 쉽습니다.

프로그래밍 ( java ) 패러다임

프로그래머에게 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 역할을 하는 개발 방법론입니다.

상속

자식 클래스가 부모 클래스의 메서드 등을 상속받아 사용하며 자식 클래스에서 추가 및 확장을 할 수 있는 것을 말하며, 재사용성과 중복성을 최소화할 수 있습니다.

구현

부모 인터페이스를 자식 클래스에서 재정의하여 구현하는 것을 말하며, 상속과 달리 반드시 부모 클래스의 메서드를 재정의 해야 합니다.

상속과 구현의 차이

상속은 일반 클래스 , abstract 클래스를 기반으로 구현하며 , 구현은 인터페이스를 기반으로 구현합니다.

함수형 프로그래밍

무엇을 풀어내는가에 집중한 패러다임이며 '프로그램은 함수로 이루어진 것이다' 라는 명제가 담긴 선언형 패러다임의 일종입니다. 함수형 프로그래밍은 작은 순수 함수들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고 고차 함수를 통해 재사용성을 높은 프로그래밍 패러다임입니다.

• 순수 함수 : 출력이 입력에만 의존하는 것을 의미하며, 다른 전역 변수가 출력에 영향을 주면 순수 함수가 아닙니다.
• 고차 함수 : 함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 것으로 , 해당 언어가 일급 객체라는 특징을 가져야 사용할 수 있습니다.
• 일급 객체 : 변수나 메서드에 함수를 할당할 수 있고 , 매개변수에 함수를 담을 수 있으며 , 함수를 반환할 수 있는 것을 말합니다.

객체지향 프로그래밍 ( OOP )

객체들의 집합으로 프로그램의 상호 작용을 표현하며 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식을 말합니다. 설계에 많은 시간이 소요되며 처리 속도가 다른 프로그래밍 패러다임에 비해 상대적으로 느립니다.

객체지향 프로그래밍의 특징

• 추상화 : 복잡한 시스템으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 간추려내는 것을 말합니다.
• 캡슐화 : 객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것을 말합니다.
• 상속성 : 상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아 재사용하거나 추가, 확장하는 것을 말합니다. 코드의 재사용성 , 계층적 관계 생성 ,유지 보수성 측면에서 중요합니다.
• 다형성 : 하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것으로 오버로딩과 오버라이딩이 있습니다.
  - 오버로딩 : 같은 이름을 가진 메서드를 여러개 두는 것을 말하며 , 메서드의 타입 , 매개변수의 유형 , 개수 등으로 여러 개를 둘 수 있으며 컴파일 중에 발생하는 정적 다형성입니다.
  - 오버라이딩 : 주로 메서드 오바라이딩을 말하며 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의하는 것을 말합니다. 이는 런타임 중에 발생하는 동적 다형성입니다.

설계 원칙

객체 지향 프로그래밍을 설계할 때는 SOLID 원칙을 지켜주어야 합니다.

단일 책임 원칙 SRP

모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야 하는 원칙입니다.

개방-폐쇄 원칙 OCP

유지 보수 사항이 생긴다면 코드를 쉽게 확장할 수 있어야 하고 수정할 때는 닫혀 있어야 하는 원칙입니다.

리스코프 치환 원칙 LSP

프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴트로 바꿀 수 있어야 하는것을 말합니다. 클래스는 상속되면 부모, 자식이라는 계층 관계가 만들어지는데 부모 객체에 자식 객체를 넣어도 문제없이 작동되게 하는 것을 말합니다.

인터페이스 분리 원칙 ISP

하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙을 말합니다.

의존 역전 원칙 DIP

자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위 클래스로 두어 변하기 쉬운 것에 영향을 받지 않게 하는 것을 말합니다.

절차형 프로그래밍

로직이 수행되어야 할 연속적인 계산 과정으로 이루어져 있습니다. 일이 진행되는 방식으로 그저 코드를 구현하기만 하면 되기 때문에 코드의 가독성이 좋으며 실행 속도가 빠릅니다. 그렇기 때문에 계산이 많은 작업에 쓰입니다. 하지만 모듈화하기가 어렵고 유지 보수성이 떨어지는 단점이 있습니다.