Template Method Pattern

템플릿 메소드 패턴이란 객체의 연산에는 알고리즘의 뼈대만 정의하고 각 단계에서 수행할 구체적 처리는 서브클래스쪽으로 미루는 패턴이다. 이를 통해 알고리즘의 구조 자체는 그대로 놔둔 채 알고리즘 각 단계의 처리를 서브클래스에서 재정의할 수 있게 한다.

활용성

• 어떤 한 알고리즘을 이루는 부분 중 변하지 않는 부분을 한 번 정의해 놓고 다양해질 수 있는 부분은 서브클래스에서 정의할 수 있도록 해야할 때
• 서브 클래스 사이의 공통적인 행동을 추출하여 공통 클래스에 몰아둠으로써 코드 중복을 피하고 싶을 때

템플릿 메소드 패턴 사용에 따른 결과

서브클래스의 확장 제어

공통 클래스에 훅메소드를 통해 서브 클래스가 어떤 특정한 시점에 해당 훅 연산을 호출하도록 정의함으로써 특정 시점에만 확장할 수 있도록 제어할 수 있다.

코드 재사용

공통되는 코드를 공통 클래스에 명시한 후 달라지는 부분을 서브클래스에 명시함으로 써 코드의 재사용이 가능해진다.

연산의 특성 명시

공통 클래스를 정의할 때 해당 함수가 공통으로 구현해야 하는 추상 연산인지 상황에 따라 구현해야 하는 훅 연산인지 구분해 두어야 한다.

템플릿 메소드

구조

템플릿 메소드의 구조는 다음과 같다.

C++ 구현

void TemplateMethodPattern::TemplateMethodPattern()
{
    getCoffee();
    getTea();
}

void TemplateMethodPattern::getCoffee()
{
    Drinks* coffee = new Coffee();
    coffee->prepareDrinks();
}

void TemplateMethodPattern::getTea()
{
    Drinks* tea = new Tea();
    tea->prepareDrinks();
}

class Drinks
{
    void boilWater()
    {
        std::cout<<"Boiling Water..."<<std::endl;
    }

    //하위 클래스에서 반드시 재정의해야 하는 알고리즘 함수
    virtual void brew() = 0;

    void pouringDrinks()
    {
        std::cout<<"Pouring Drinks..."<<std::endl;
    }

    //상황에 따라 서브 클래스에서 구현 가능한 훅 함수
    virtual bool needExtraToppings()
    {
        return false;
    }

    virtual void addExtraToppings() {}

    virtual void preparedDrink() = 0;
public:
    ~Drinks() {}

    void prepareDrinks()
    {
        boilWater();
        brew();
        pouringDrinks();
        if(needExtraToppings())
            addExtraToppings();
        preparedDrink();
    }
};

class Coffee : public Drinks
{
    void brew() override
    {
        std::cout<<"Brewing Coffee Beans..."<<std::endl;
    }

    //훅 함수의 구현
    bool needExtraToppings()
    {
        std::cout<<"Need Extra Toppings?"<<std::endl;
        std::string input = getInput();
        return input == "YES";
    }

    void addExtraToppings()
    {
        std::cout<<"Add Some Milk..."<<std::endl;
    }

    std::string getInput()
    {
        std::string input;
        std::cin>>input;
        return input;
    }

    void preparedDrink() override
    {
        std::cout<<"Your Coffee is Ready!!"<<std::endl<<std::endl;
    }
};

class Tea : public Drinks
{
    void brew() override
    {
        std::cout<<"Brewing Tea..."<<std::endl;
    }

    void preparedDrink() override
    {
        std::cout<<"Your Tea is Ready!!"<<std::endl<<std::endl;
    }
};

java 구현

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        getCoffee();
        getTea();
    }

    private static void getCoffee() {
        Drinks coffee = new Coffee();
        coffee.prepareDrinks();
    }

    private static void getTea() {
        Drinks tea = new Tea();
        tea.prepareDrinks();
    }
}

public abstract class Drinks {
    public final void prepareDrinks()
    {
        boilWater();
        brew();
        pouringDrinks();
        if(needExtraToppings())
            addExtraToppings();
        preparedDrink();
    }

    private void boilWater()
    {
        System.out.println("Boiling Water...");
    }

    //하위 클래스에서 반드시 재정의해야 하는 알고리즘 메소드
    protected abstract void brew();

    private final void pouringDrinks()
    {
        System.out.println("Pouring Drinks...");
    }

    //상황에 따라 서브 클래스에서 구현 가능한 훅 메소드
    protected boolean needExtraToppings()
    {
        return false;
    }

    protected void addExtraToppings() {}

    protected abstract void preparedDrink();
}

public class Coffee extends Drinks{
    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("Brewing Coffee Beans...");
    }

    //훅 메소드의 구현
    @Override
    protected boolean needExtraToppings() {
        System.out.println("Need Extra Toppings?");
        String input = getInput();
        return input.equals("YES");
    }

    private String getInput() {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String input = scanner.next();
        return input;
    }

    @Override
    protected void addExtraToppings() {
        System.out.println("Add Some Milk...");
    }

    @Override
    protected void preparedDrink() {
        System.out.println("Your Coffee is Ready!!");
    }
}

public class Tea extends Drinks{
    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("Brewing Tea...");
    }

    @Override
    protected void preparedDrink() {
        System.out.println("Your Tea is Ready!!");
    }
}