[python] 리팩토링 디자인 패턴

05 Dec 2023

python

리팩토링은 소프트웨어 개발 과정에서 코드를 개선하는 작업입니다. 코드를 리팩토링할 때는 주로 디자인 패턴을 사용하여 구조적인 변경을 수행합니다. 디자인 패턴은 일반적인 문제에 대한 해결책을 제공하며, 코드를 더 효율적으로 만들어줍니다. 이번 글에서는 파이썬에서 자주 사용되는 몇 가지 리팩토링 디자인 패턴을 살펴보겠습니다.

1. 싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

싱글톤 패턴은 오직 하나의 인스턴스만을 생성하도록 하는 디자인 패턴입니다. 파이썬에서는 클래스 레벨 변수와 __new__ 메서드를 이용하여 간단하게 싱글톤을 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같이 싱글톤을 구현할 수 있습니다.

class Singleton:
    instance = None

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.instance:
            cls.instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls.instance

위의 코드에서 instance 변수는 싱글톤 인스턴스를 저장하는 변수입니다. __new__ 메서드는 객체를 생성할 때 호출되며, 이 메서드를 오버라이딩하여 인스턴스가 이미 존재하는지 체크한 후, 없을 경우에만 인스턴스를 생성합니다.

2. 템플릿 메서드 패턴 (Template Method Pattern)

템플릿 메서드 패턴은 알고리즘의 골격을 정의한 후, 일부 과정을 서브클래스에서 구현할 수 있도록 하는 디자인 패턴입니다. 파이썬에서는 추상 베이스 클래스를 이용하여 템플릿 메서드를 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같이 추상 베이스 클래스를 정의하고 템플릿 메서드를 구현할 수 있습니다.

from abc import ABC, abstractmethod

class AbstractClass(ABC):
    def template_method(self):
        self._step1()
        self._step2()
        self._step3()

    @abstractmethod
    def _step1(self):
        pass

    @abstractmethod
    def _step2(self):
        pass

    @abstractmethod
    def _step3(self):
        pass

class ConcreteClass(AbstractClass):
    def _step1(self):
        print("Step 1")

    def _step2(self):
        print("Step 2")

    def _step3(self):
        print("Step 3")

위의 코드에서 AbstractClass는 추상 베이스 클래스로, _step1, _step2, _step3 메서드를 정의하고 템플릿 메서드인 template_method에서 이들 메서드를 차례대로 호출합니다. ConcreteClass는 AbstractClass를 상속받아 필요한 메서드를 구현합니다.

3. 옵서버 패턴 (Observer Pattern)

옵서버 패턴은 객체 사이의 일 대 다 관계를 정의하여, 한 객체의 상태가 변하면 이에 응답하여 다른 객체에게 알려주는 디자인 패턴입니다. 파이썬에서는 옵서버 패턴을 구현하기 위해 Observable 클래스와 Observer 클래스를 정의할 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같이 구현할 수 있습니다.

class Observable:
    def __init__(self):
        self.observers = []

    def register(self, observer):
        self.observers.append(observer)

    def unregister(self, observer):
        self.observers.remove(observer)

    def notify(self, msg):
        for observer in self.observers:
            observer.update(msg)

class Observer:
    def update(self, msg):
        print(f"Received message: {msg}")

# 사용 예시
subject = Observable()

observer1 = Observer()
observer2 = Observer()

subject.register(observer1)
subject.register(observer2)

subject.notify("Hello world!")

위의 코드에서 Observable은 옵서버를 등록 및 해제하고 알림을 전송하는 기능을 제공합니다. Observer는 update 메서드를 정의하여 변경 사항을 받아 처리할 수 있습니다.Observable 객체를 생성한 후, 옵서버를 등록하고 변경 사항을 알릴 수 있습니다.

마무리

위에서 소개한 리팩토링 디자인 패턴들은 파이썬에서 자주 사용되며, 코드의 구조적인 개선을 도와줍니다. 이 외에도 여러 가지 다른 디자인 패턴들이 존재하며, 각각의 상황에 맞게 적용할 수 있습니다. 디자인 패턴을 잘 이해하고 활용한다면, 코드의 가독성과 유지보수성을 높일 수 있습니다.

참고 문서: