Tony Jun

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[Design Pattern] 구조 패턴 - 브릿지(Bridge)

3 분 소요

디자인 패턴 : 구조 패턴 중 하나인 브릿지 패턴에 대해 알아보자.

브릿지 패턴이란?

브리지 패턴은 구현부에서 추상층을 분리하여 각자 독립적으로 변형 및 확장이 가능하도록 만드는 패턴이다.

기능을 담당하는 클래스와 구현을 담당하는 클래스를 나누어 구현한다.


구성

img - 그림 출처 -

  • Abstraction : 기능 계층의 최상위 클래스, 추상 인터페이스
  • RefinedAbstraction : 기능 계층에서 새로운 부분을 확장한 클래스
  • Implementor : Abstraction 의 기능을 구현하기 위한 인터페이스
  • ConcreteImplementor : 실제 기능을 구현하는 클래스


예제

다양한 방법으로 도형 그리기(소스 출처)

Shape(Abstraction)

/** "Abstraction" */
interface Shape {
    public void draw();   // low-level

    public void resizeByPercentage(double pct);     // high-level
}
  • 기능 계층의 최상위 클래스
  • 도형이라는 추상 클래스를 선언하고, 사용 가능한 기능에 대해 인터페이스 처리

도형의 공통적인 기능으로서 그림을 그리는 기능(draw())과 사이즈 조절(resizeByPercentage(double pct))이 선언되어 있다.
앞으로 해당 인터페이스를 구현하는 모든 도형들은 해당 메서드를 포함하여 각자의 방식대로 구현되어야 한다.

CircleShape(Refined Abstraction)

/** "Refined Abstraction" */
class CircleShape implements Shape {
    private double x, y, radius;
    private DrawingAPI drawingAPI;

    public CircleShape(double x, double y, double radius, DrawingAPI drawingAPI) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.radius = radius;
        this.drawingAPI = drawingAPI;
    }

    // low-level i.e. Implementation specific
    public void draw() {
        drawingAPI.drawCircle(x, y, radius);
    }

    // high-level i.e. Abstraction specific
    public void resizeByPercentage(double pct) {
        radius *= pct;
    }
}
  • Shape Interface의 구현체
  • Shape(Abstraction) 인터페이스에 추가적인 기능이 부여된 클래스
  • 기능을 수행할 수 있는 실질적인 구현체

Shape 인터페이스를 구현한 원형 모양 도형에 대한 구현체이다.

원을 그리는 방법(draw())에 대해 drawingAPI.drawCircle(...)로 구현 함으로써 앞으로 도형을 그리는 방법(draw())은 아래에 나올 DrawingAPI(Implementor)에 달려있는 샘이다.

DrawingAPI 는 추상화 클래스이기 때문에, CircleShape 생성 당시 생성자의 파라미터로 넘어오는 DrawingAPI 에 의해 다양한 그리기가 가능(다양한 기능 구현)해 진다. (Bridge Pattern 의 핵심 목적)

DrawingAPI(Implementor)

/** "Implementor" */
interface DrawingAPI {
    public void drawCircle(double x, double y, double radius);
}
  • Shape(Abstraction)의 기능을 구현하기 위한 인터페이스
  • Shape(Abstraction)의 draw() 기능을 구현하기 위한 목적으로 생겨난 새로운 추상화 계층(Helper 역할 수행)

도형의 그리기(draw())) 기능을 추상화하기 위해 필요한 추상화 계층이다.

도형에서는 DrawingAPI 를 통해서 그림 그리기의 기능을 다양하게 유연하게 확장할 수 있게 된다.(Bridge Pattern 의 핵심 역할)

DrawingAPI{n}(Concrete Implementor)

/** "ConcreteImplementor" 1/2 */
class DrawingAPI1 implements DrawingAPI {
    public void drawCircle(double x, double y, double radius) {
        System.out.printf("API1.circle at %f:%f radius %f\n", x, y, radius);
    }
}

/** "ConcreteImplementor" 2/2 */
class DrawingAPI2 implements DrawingAPI {
    public void drawCircle(double x, double y, double radius) {
        System.out.printf("API2.circle at %f:%f radius %f\n", x, y, radius);
    }
}
  • DrawingAPI(Implementor)를 구현한 구현체
  • 추상화된 기능(draw)이 실질적으로 어떻게 수행되는지 알 수 있는 부분
  • CircleShape(Refined Abstraction)에 실제로 주입되는 구체화된 클래스

추상화 된 DrawingAPI의 drawCircle 메서드를 구체화 하고,
클라이언트에 의해 선택되어 CircleShape 생성자 파라미터를 통해 주입된다. 어떤 구체 클래스를 주입하느냐에 따라 기능이 달라진다.

Client

/** "Client" */
class BridgePattern {
    public static void main(String[] args) {
        Shape[] shapes = new Shape[2];
        shapes[0] = new CircleShape(1, 2, 3, new DrawingAPI1());
        shapes[1] = new CircleShape(5, 7, 11, new DrawingAPI2());

        for (Shape shape : shapes) {
            shape.resizeByPercentage(2.5);
            shape.draw();
        }
    }
}
  • 브릿지 패턴을 사용하는 역할
  • 추상화된 기능 계층에 구체적인 기능을 부여하는 역할

도형을 그리는 방식이 새롭게 추가된다 하였을 때, 브릿지 패턴을 사용하지 않았더라면 CircleShape 내에 새로운 방식에 대한 소스가 반영되어야 할 것이다.

그러나 브릿지 패턴을 사용함으로써 기존 소스의 변경없이 새로운 방식을 구현한 구현체(Concrete Implementor)만 추가 해주면 클라이언트에서 이를 주입하여 사용할 수 있게 된다.

이는 기능을 담당하는 클래스(Shape)와 구현을 담당하는 클래스(DrawAPI)가 서로 영향을 주지 않고 독립적으로 동작할 수 있다는 면에서,

브릿지 패턴의 목적인 “기능과 구현을 분리한다.”의 개념이 잘 적용된 것 같다.


고찰

처음 브릿지 패턴에 대한 설명을 글과 구성 다이어그램 으로만 봤을 때는 와닿는 부분이 없었다.

근데 예제 소스를 통해 어떤 의도를 가지고 해당 패턴이 나오게 되었는지 확실히 깨달을 수 있었다.

그리고 해당 패턴은 메서드 계의 팩토리 패턴이지 않나 생각이 들었다.
같은 성질의 다양한 객체를 팩토리를 통해 제공하듯, 같은 성질의 다양한 메서드(기능)를 Bridge를 통해 제공한다는 점에서 큰 맥락에서는 유사하다는 생각을 해보았다.


참고

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