추상 팩토리 패턴

객체지향과 디자인 패턴(최범균 저) 추상 팩토리 패턴 정리한 내용입니다.

상황

비행기를 조정하고 미사일을 발사해서 적을 미사일로 쏴 맞춰 잡는 슈팅 게임을 만든다고 가정해 보자. 이런 게임은 흔히 여러 종류의 적이 출현하고 한 단계의 끝에 다다르면 그 단계의 보스가 출현하고, 이 보스를 맞춰 잡으면 다음 단계로 넘어가는 방식을 취한다. 또한, 중간 중간에 공격은 하지 않지만, 부딪히면 안 되는 장애물이 출현하기도 한다.

게임 플레이를 진행하는 State 클래스는 몇 단계인지에 따라 서로 다른 적기, 장애물 또는 보스를 생성해야 한다. 이를 처리하기 위해 Stage 클래스의 코드를 다음과 같이 작성할 수 있을 것이다.

public class Stage {
    private void createEnemies() {
        for(int i=0; i<= ENEMY_COUNT; i++){
            if(stageLevel == 1){
                enemies[i] = new DashSmallFlight(1,1); // 공격,수비력 1
            } else if (stageLevel == 2){
                enemies[i] = new MissileSmallFlight(1,1); // 공격,수비력 1
            }
        }
        if(stageLevel == 1){
            boss = new StrongAttackBoss(1, 10);
        } else if(stageLevel == 2){
            boss = new CloningBoss(5, 20);
        }
    }
    
    private void createObstacle() {
        for(int i=0; i< OBSTACLE_COUNT; i++){
            if(stageLevel == 1){
                obstacle[i] = new RockObstacle();
            } else if(stageLevel == 2){
                obstacle[i] = new BombObstacle();
            }
        }
    }
}

문제

위 코드의 문제는 단계별로 적기, 보스, 장애물을 생성하는 규칙이 Stage 클래스에 포함되어 있다는 점이다. 새로운 적 클래스가 추가되거나 각 단계의 보스 종류가 바뀔 때 Stage 클래스를 함께 수정해 주어야 하고, 각 단계별로 적기 생성 규칙이 달라질 경우에도 Stage 클래스를 수정해 주어야 한다. 또한, 중첩되거나 연속된 조건문으로 인해 코드가 복잡해지기 쉽고 이는 코드 수정을 어렵게 만드는 원인이 된다.

해결방법

이를 해결하기 위해 Stage 클래스로부터 객체 생성 책임을 분리함으로써 이 문제를 해소할 수 있다. 이 때 사용되는 패턴이 바로 추상 팩토리 패턴이다. 추상 팩토리 패턴에서는 관련된 객체 군을 생성하는 책임을 갖는 타입을 별도로 분리한다.

public abstract class EnemyFactory {
    public static EnemyFactory getFactory(int level) {
        if(level == 1) return EasyStageEnemyFactory();
        else return HardEnemyFactory();
    }

    // 객체 생성을 위한 팩토리 메서드
    public abstract Boss createBoss();
    public abstract SmallFlight createSmallFlight();
    public abstract Obstacle createObstacle();
}

public class EasyStageEnemyFactory extends EnemyFactory {

    @Override
    public Boss createBoss() {
        return new StrongAttackBoss();
    }

    @Override
    public SmallFlight createSmallFlight() {
        return new DashSmallFlight;
    }

    @Override
    public Obstacle createObstacle() {
        return new RockObstracle();
    }
}