면접을 위한 CS 전공지식 노트 - 디자인 패턴과 프로그래밍 패러다임

디자인 패턴

싱글톤 패턴

하나의 클래스에 오직 하나의 인스턴스만 가지는 패턴

- 하나의 인스턴스를 다른 모듈들이 공유하며 사용한다.

- 장점
인스턴스를 생성할 때 드는 비용이 줄어든다.

- 단점
의존성이 높아진다.

- 단점 해결법
의존성 주입 (Dpendency Injection)
→ 상위 모듈은 하위 모듈에서 어떠한 것도 가져오지 않고, 추상화에 의존해야 한다.

 

 

팩토리 패턴

객체를 사용하는 코드에서 객체 생성 로직을 분리하여 추상화한 패턴

- 상위 클래스에서 뼈대를 결정하고, 하위 클래스에서 객체 생성에 관한 구체적인 내용을 결정한다.
- 의존성 주입이라고도 볼 수 있다.

- 장점
코드 리팩토링 용이, 유지 보수성 증가

 

 

옵저버 패턴

주체가 객체의 상태 변화를 관찰하다가 상태 변화가 있을 때마다 옵저버들에게 변화를 알려주는 패턴

- 주체 : 상태 변화를 보고 있는 관찰자
- 옵저버 : 변화 사항이 생기는 객체들

 

 

프록시 패턴

객체에 접근하기 전 그 접근에 대한 흐름을 가로채 객체 앞단의 인터페이스 역할을 하는 패턴

- 객체의 속성, 변환 등을 보완한다.
- 보안, 데이터 검증, 캐싱, 로깅에 사용한다.

* 프록시 서버
- 서버와 클라이언트 사이에서 클라이언트가 프록시 서버를 통해 다른 네트워크 서비스에 간접적으로 접속할 수 있게 해준다.
- 프록시 서버의 캐시에 정보를 담아두고, 캐시 안에 있는 정보를 요구하는 요청에 대해서는 원격 서버에 요청하는 것이 아닌 프록시 서버의 캐시 안에 있는 데이터를 활용한다. 이를 통해 불필요하게 외부와 연결하지 않기 때문에 트래픽을 줄일 수 있다.

 

 

MVC 패턴

모델, 뷰, 컨트롤러로 이루어진 디자인 패턴

- 모델 : 애플리케이션의 데이터 (데이터베이스, 상수, 변수)
- 뷰 : 사용자 인터페이스 요소 (inputbox, checkbox, textarea)
- 컨트롤러 : 하나 이상의 모델과 하나 이상의 뷰를 잇는 다리역할을 하며 이벤트 등 메인 로직을 담당하고, 모델과 뷰의 생명주기도 관리한다.

- 장점
개발하기 편리하며 재사용성과 확장성이 용이하다.

- 단점 
애플리케이션이 복잡해질수록 모델과 뷰의 관계 또한 복잡해진다.

 

 

MVP 패턴

MVC의 C에 해당하는 컨트롤러가 프리젠터로 교체된 디자인 패턴

뷰와 프리젠터는 일대일 관계이기 때문에 MVC 패턴보다 더 강한 결합을 지닌 디자인 패턴이다.

 

 

MVVM 패턴

MVC의 C에 해당하는 컨트롤러가 뷰모델로 바뀐 디자인 패턴

- 뷰모델 : 뷰를 더 추상화한 계층이며, 커맨드와 데이터 바인딩을 가진다.

- 장점
UI를 별도의 코드 수정 없이 재사용할 수 있고 단위 테스팅하기 쉽다.

 

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프로그래밍 패러다임

선언형/함수형 프로그래밍

프로그램은 함수로 이루어진 것이다. '무엇을' 풀어내는가에 집중하는 패러다임

- 작은 순수 함수들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고, 고차 함수를 통해 재사용성을 높인다.

* 순수 함수
출력이 입력에만 의존하는 함수

* 고차 함수
함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 함수

 

 

객체지향 프로그래밍

객체들의 집합으로 프로그램의 상호 작용을 표현하는 패러다임

- 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용한다.

* 특징
- 추상화 : 핵심 개념과 기능을 간추려내는 것
- 캡슐화 : 객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것
- 상속성 : 상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장 하는 것
- 다형성 : 하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작 하는 것
(오버로딩 : 같은 이름을 가진 여러개의 메서드, 오버라이딩 : 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의)

* 설계 원칙
SOLID 원칙
- 단일 책임 원칙 : 모든 클래스는 각각 하나의 책임만 갖는다.
- 개방/폐쇄 원칙 : 기존의 코드는 잘 변경하지 않으면서 확장은 쉽게 할 수 있어야 한다.
- 리스코프 치환 원칙 : 부모 객체와 자식 객체를 바꿔도 문제가 없어야 한다.
- 인터페이스 분리 원칙 : 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 한다.
- 의존 역전 원칙 : 상위 계층은 하위 계층의 변화에 영향 받지 않게 독립적이여야 한다.

 

 

절차형 프로그래밍

로직이 수행되어야 할 연속적인 계산 과정으로 이루어진 프로그래밍 패러다임

- 장점
코드의 가독성이 좋고 실행 속도가 빠르다.

- 단점 
모듈화하기 어렵고 유지 보수성이 떨어진다.