🤔 강재구

Backend Engineer
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01. 디자인 패턴

  • 프로그램을 설계할때 발생했던 문제점들을 객체 간의 상호 관계 등을 이용하여 해결 할 수 있도록 하나의 규약 형태로 만들어 놓은 것

1.1 싱글톤 패턴

싱글톤 패턴(Singleton pattern)은 하나의 클래스에 오직 하나의 인스턴스만 가지는 패턴이다.

보통 데이터베이스 연결 모듈에 많이 사용

  • 인스턴스를 생성할 때 드는 비용이 줄어드는 장점이 있다.
  • 하지만 의존성이 높아진다는 단점이 있다.

구현

JS

const obj = {
  a: 27
}

const obj2 = {
  a: 27
}

console.log(obj === obj2)
// false

위의 코드에서 볼 수 있듯이 obj 와 obj2 는 서로 다른 인스턴스를 가진다.

class Singleton {
  
  constructor() {
    if (!Singleton.instance) {
      Singleton.instance = this
    }
    return Singleton.instance
  }
  
  getInstance() {
    return this.instance
  }
}

const a = new Singleton()
const b = new Singleton()
console.log(a === b) // true

앞의 코드는 Singleton.instance 라는 하나의 인스턴스를 가지는 Singleton 클래스를 구현한 모습

이를 통해 a와 b는 하나의 인스턴스를 가집니다.

Python

class Singleton(object):
    def __new__(cls):
        if not hasattr(cls,'instance'):
            print('create')
            cls.instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
        else:
            print('recycle')
        return cls.instance
 
s1 = Singleton() # create
s2 = Singleton() # recycle
print(s1 == s2) # true

Java

class Singleton {
  private static class singleInstanceHolder {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
  }
  
  public static synchronized Singleton getInstance() {
    return singleInstanceHolder.INSTANCE;
  }
}

public class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
    Singleton a = Singleton.getInstance();
    Singleton b = Singleton.getInstance();
    System.out.println(a.hashCode());
    System.out.println(b.hashCode());
    
    if (a == b) {
      System.out.println(true);
    }
  }
}

// 705927765
// 705927765
// true

데이터 베이스 연결 모듈에 자주 쓰이는 패턴이다.

단점

싱글톤 패턴은 TDD 할 때 걸림돌이 된다. TDD를 할 때 단위 테스트를 주로 하는데, 단위 테스트는 테스트가 서로 독립적이어야 하며, 테스트를 어떤 순서로든 실행할 수 있어야 합니다.

하지만 싱글톤 패턴은 미리 생성된 하나의 인스턴스를 기반으로 구현하는 패턴이므로 각 테스트마다 독립적인 인스턴스를 만들기가 어렵습니다.

의존성 주입

  • 싱글톤 패턴은 사용하기 쉽고, 굉장히 실용적
  • 모듈간의 결합을 강하게 만드는 단점
  • 의존성 주입(DI) 을 통해 모듈간의 결합을 느슨하게 만들어 해결 가능

메인 모듈이 직접 다른 하위 모듈에 대한 의존성을 주기보다는 중간에 의존성 주입자(dependency injector)가 이 부분을 가로채 메인 모듈이 간접적으로 의존성을 주입하는 방식

이를 통해 메인 모듈(상위 모듈)은 하위 모듈에 대한 의존성이 떨어지게 됩니다.참고로 이를 디커플링 이 된다. 라고도 합니다.

  • DI 장점

    • 모듈들을 쉽게 교체할 수 있는 구조

    • 쉽게 테스팅 하기 쉽고 마이그레이션 하기도 수월

    • 구현할 때 추상화 레이러를 넣고 이를 기반으로 구현체를 넣어 주기 때문에 애플리케이션

      방향이 일관되고, 쉽게 추론

    • 모듈 간 관계들이 명확해진다.

  • DI 단점

    • 모듈들이 더욱 분리
    • 클래스 수가 늘어나 복잡성 증가
    • 약간의 런타임 패널티

  • DI 원칙

    • 상위 모듈은 하위 모듈에서 어떠한 것도 가져오지 않는다.
    • 둘 다 추상화에 의존해야 하며, 이때 추상화는 세부 사항에 의존하지 않는다.

1.2 팩토리 패턴

to be continue..

1.3 전략 패턴

to be continue..

1.4 옵저버 패턴

to be continue..

1.5 프록시 패턴과 프록시 서버

프록시 패턴은(Proxy pattern) 은 대상 객체(subject)에 접근하기 전 그 접근에 대한 흐름을 가로채

대상 객체 앞단의 인터페이스 역할을 하는 디자인 패턴이다.

  • 프록시 서버에서의 캐싱

캐시 안에 정보를 담아두고, 캐시 안에 있는 정보를 요구하는 요청에 대해 다시 저 멀리 있는 원격 서버에 요청하지 않고, 캐시 안에 있는 데이터를 활용하는 것을 말한다. 이를 통해 불필요하게 외부와 연결하지 않기 때문에 트래픽을 줄일 수 있는 장점이 있다.

프록시 서버

프록시 서버는 서버와 클라이언트 사이에 클라이언트가 자신을 통해 다른 네트워크 서비스에 간접적으로 접속할 수 있게 해주는 컴퓨터 시스템이나 응용 프로그램을 가르킨다.

  • Nginx
    • 비동기 이벤트 기반의 구조와 다수의 연결을 효과적으로 처리 가능한 웹 서버
    • 주로 Node.js, Django 등 서버 앞단의 프록시 서버로 활용됩니다.

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  • 버퍼 오버플로우
    • 버퍼는 보통 데이터가 저장되는 메모리 공간
    • 메모리 공간을 벗어나는 경우 버퍼 오버플로우
  • gzip 압축
    • LZ77과 Huffman 코딩의 조합인 Deflate 알고리즘을 기반으로 한 압축 기술
    • 데이터 전송량을 줄일 수 있다.
    • 하지만, 압축해제 시 서버에서의 CPU 오버헤드 발생 가능성 존재

프록시 서버로 쓰는 CloudFlare

CloudFlare 는 전 세계적으로 분산된 서버가 있고 이를 통해 어떠한 시스템의 콘텐츠 전달을 빠르게 할 수 있는 CDN 서비스이다.

CDN 말고도 CloudFlare 를 통해 누릴 수 있는 이점은 많다.

  • DDOS 공격 방어
  • HTTPS 구축 등
  • 이 모든 것은 웹 서버 앞단에 두어 프록시 서버로 쓰기때문에 가능한 것

CDN (Content Delivery Network)

각 사용자가 인터넷에 접속하는 곳과 가까운 곳에서 콘텐츠를 캐싱 또는 배포하는 서버 네트워크를 말한다. 이를 통해 사용자가 웹 서버로부터 콘텐츠를 다운로드 하는 시간을 줄일 수 있다.

1.6 이터레이터 패턴

이터레이터 패턴은 이터레이터를 사용하여 컬렉션의 요소들에 접근하는 디자인 패턴이다.

1.7 노출모듈 패턴

노출모듈 패턴은 즉시 실행 함수를 통해 private, public 같은 접근 제어자를 만드는 패턴을 말한다.

  • public
    • 클래스에 정의된 함수에서 접근 가능하며 자식 클래스와 외부 클래에스에서 접근 가능
  • protected
    • 클래스에 정의된 함수에서 접근 가능, 자식 클래스에서 접근 가능하지만 외부 클래스에서 접근 불가능
  • private
    • 클래스에 정의된 함수에서 접근 가능하지만, 자식 클래스와 외부 클래스에서 접근 불가능한 범위
  • 즉시 실행 함수
    • 함수를 정의하자마자 바로 호출하는 함수, 초기화 코드, 라이브러리 내 전역 변수의 충돌 방지 등에 사용

1.8 MVC 패턴

모델(Model), 뷰(View), 컨트롤러(Controller)로 이루어진 디자인 패턴

  • 애플리케이션의 구성 요소를 세 가지 역할로 구분
  • 개발 프로세스에서 각각의 구성 요소에만 집중해서 개발 가능
  • 재사용성과 확장성이 용이하다는 장점
  • 애플리케이션이 복잡해질수록 모델과 뷰 관곅 복잡해지는 단점

모델

  • Model 은 애플리케이션의 데이터인 데이터베이스, 상수, 변수 등을 뜻한다.

뷰

  • View 는 사용자 인터페이스 요소를 나타낸다.
  • 즉 모델을 기반으로 사용자가 볼 수 있는 화면을 뜻합니다.
  • 최근에는 react, vue, svelte 와 같은 프론트 프레임워크로 구성된다.

컨트롤러

  • 하나 이상의 모델과 하나 이상의 뷰를 잇는 다리 역할
  • 이벤트 등 메인 로직을 담당한다. (비즈니스 로직이 담김)
  • 모델과 뷰의 생명주기도 관리한다.

1.9 MVP 패턴

to be continue..

MVVM 패턴

MVVM 패턴은 MVC 의 C 에 해당하는 컨트롤러가 뷰모델(view model)로 바뀐 패턴이다.

MVC -> MV(VM)

  • 뷰모델은 뷰를 더 추상화한 계층
  • MVC 패턴과는 다르게 커맨드와 데이터 바인딩을 가지는 특징이 있다.
  • 뷰와 뷰모델 사이의 양방향 데이터 바인딩을 지원
  • UI 를 별도의 코드 수정없이 재사용 할 수 있고 단위 테스팅하기 쉽다는 장점
  • vue.js 가 대표적인 MVVM 패턴
    • watch, computed 등으로 쉽게 반응형적인 값들을 구축가능

커맨드

  • 여러가지 요ㅗ에 대한 처리를 하나의 액션으로 처리할 수 있게 하는 기법이다.

데이터 바인딩

  • 화면에 보이는 데이터와 웹 브라우저의 메모리 데이터를 일치시키는 기법으로, 뷰 모델을 변경하면 뷰가 변경된다.

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