[Design Pattern] 구조 패턴 - Bridge

브릿지 (Bridge) 패턴

• 추상적인 것과 구체적인 것을 분리하여 연결하는 패턴
• 브릿지 패턴의 중점은 '기능 클래스 계층'과 '구현 클래스 계층'의 분리
  기능 클래스 : 기본 기능을 가진 부모 클래스를 상속받아 새로운 기능이 추가된 하위 클래스 (상속)
  구현 클래스 : 기능을 정의한 추상 클래스 (또는 인터페이스)의 기능을 구현한 하위 클래스
• 기능과 구현 클래스 계층이 뭉쳐있으면 새로운 기능이 추가될수록 계층구조가 무거워지고
  이로 인해, 1개의 클래스에는 권한이 너무 커지고 의존도가 높아지는 문제가 발생한다.
  이러한 문제를 해결하기 위해 2가지 계층으로 분리해서 관리하고 연결하기 위한 패턴이 브릿지 패턴이다.

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조금 이해가 잘 될 수 있도록 두 가지로 나눠서 생각해 보겠습니다.

 

1. 새로운 기능을 추가하고 싶은 경우

→ '부모 클래스 A'를 상속받은 '자식 클래스 B'를 만든다. 이 과정에서 작은 클래스 계층이 생성되었다.

B 클래스는 기능을 추가하기 위해 만들어진 계층이다. 이렇게 되면, A 클래스는 기본적인 기능을 가지고 있고
B클래스에는 새로운 기능을 추가할 수 있게 된다. 이 클래스 계층을 '기능 클래스 계층'이라고 한다.

 

2. 새로운 구현을 추가하고 싶은 경우

→ '상위클래스 A (추상 클래스 or 인터페이스)'를 상속 또는 구현하는 '하위 클래스 B' 클래스는 기능을 추가하기 위한 것도 아니고 새로운 메소드를 추가하기 위한 것도 아니다. 단지, 상위 클래스의 기능을 구현하는 '구현 클래스 계층'이다.

 

즉, 우리는 하위 클래스를 만들려고 할 때, 의도를 확인해봐야 한다.

기능을 추가하려고 하는가?, 구현을 하려고 하는가?

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브릿지 (Bridge) 패턴 적용하기

 

• 공통 기능을 정의해 둔 인터페이스

public interface Champion {
    // 공통 기능을 가진 챔피언 인터페이스
    void move();
    void skillQ();
    void skillW();
    void skillE();
    void skillR();
}

 

• Champion의 기능을 구현한 1개의 '구현 클래스 계층'
• Skin을 외부에서 주입받아 멤버변수로 가지고 있다.
• Skin은 인터페이스 이므로, Skin을 구현한 '구현 클래스'를 주입받아야 한다.
• 외부에서 주입받는 Skin 필드가 'DefaultChampion - 기능 클래스'와 'SkinA or SkinB - 구현 클래스'를 연결하는
  Bridge 역할을 한다.

public class DefaultChampion implements Champion{
    private Skin skin;
    private String name;

    public DefaultChampion(Skin skin, String name) {
        this.skin = skin;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void move() {
        System.out.printf("%s %s move\n", skin.getName(), this.name);
    }

    @Override
    public void skillQ() {
        System.out.printf("%s %s Q skill\n", skin.getName(), this.name);
    }

    @Override
    public void skillW() {
        System.out.printf("%s %s W skill\n", skin.getName(), this.name);
    }

    @Override
    public void skillE() {
        System.out.printf("%s %s E skill\n", skin.getName(), this.name);
    }

    @Override
    public void skillR() {
        System.out.printf("%s %s R skill\n", skin.getName(), this.name);
    }
}

 

• 어떤 스킨인지 알려주는 공통 기능 인터페이스

public interface Skin {
    // 스킨의 이름을 얻어오는 공통기능
    String getName();
}

 

• Skin을 구현한 각각의 Skin 구현체들

public class SkinA implements Skin{
    @Override
    public String getName() {
        return "A Skin";
    }
}

public class SkinB implements Skin{
    @Override
    public String getName() {
        return "B Skin";
    }
}

 

• 새로운 챔피언 생성

public class Ari extends DefaultChampion {
    public Ari(Skin skin) {
        super(skin, "Ari");
    }
}

public class Akali extends DefaultChampion {
    public Akali(Skin skin) {
        super(skin, "Akali");
    }
}

 

    @Test
    void test2() {
        Champion AskinAri = new Ari(new SkinA());
        AskinAri.move();   // A Skin Ari move
        AskinAri.skillQ(); // A Skin Ari Q skill

        Champion BskinAkali = new Akali(new SkinB());
        BskinAkali.move();  // B Skin Akali move
        BskinAkali.skillR();// B Skin Akali R skill
    }

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브릿지 (Bridge) 패턴을 적용하지 않는다면?

 

• 아래처럼 Skin별로 각 Champion을 구현하는 새로운 챔피언을 만들어야 한다. 
• 추가로 다른 특징들 (ex : 스킬)이 이 구조에 반영이 되면 걷잡을 수 없이 늘어나게 된다.
• 새로운 스킨이 나오면 새로운 스킨별로 캐릭터를 추가해야 한다. (상당히 번거롭다)

public class AskinAri implements Champion{
}

public class AskinAcali implements Champion{
}

public class BskinAri implements Champion{
}

public class BskinAcali implements Champion{
}

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이용되는 원리

 

1. Abstraction 역할을 하는 DefaultChampion 클래스

→ 챔피언을 생성하고 싶다면 DefaultChampion을

public class DefaultChampion implements Champion{
    private Skin skin;
    private String name;

	// 생성자 및 재정의 기능 생략
}

public class Ari extends DefaultChampion {
    public Ari(Skin skin) {
        super(skin, "Ari");
    }
}

 

2. Implementation 역할을 하는 Skin 클래스

→ Skin 인터페이스를 구현해서 새로운 Skin을 생성한다.

public class SkinA implements Skin{
    @Override
    public String getName() {
        return "A Skin";
    }
}

 

3. 브릿지(Bridge) 적용 전, 후 코드 비교

→ 패턴 적용 전 에는 직접 스킨별 챔피언 인스턴스를 생성해서 사용했다.

하지만, 패턴을 적용한 후에는, Champion의 서브클래스에 Skin을 생성자로 주입받아서 호출하여 사용하고 있다.

    @Test
    void test2() {
        // Bridge 패턴을 적용하지 않을 시 사용되는 코드
//        Champion AskinAri = new AskinAri();
//        AskinAri.skillQ();
//        AskinAri.skillR();

	// Bridge 패턴을 적용한 코드
        Champion AskinAri = new Ari(new SkinA());
        AskinAri.move();
        AskinAri.skillQ();
    }

 

DefaultChampion과 Skin의 계층구조에 영향을 주지 않고 현재 계층을 확장하고만 있습니다.

 

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장점 : 브릿지(Bridge) 패턴을 사용함으로써, 각각의 계층에 영향을 주지 않고 독립적으로 확장하여 사용할 수 있다.

 

단점 : 계층 구조가 늘어나 복잡도가 증가할 수 있다.