Python 디자인 패턴 완벽 가이드

소프트웨어 개발에서 자주 사용되는 디자인 패턴을 Python으로 쉽게 배워봅니다. 싱글톤, 팩토리, 옵저버 등 실무에서 바로 활용 가능한 패턴들을 초급자 눈높이에 맞춰 설명합니다.

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들어가며

이 글에서는 Python 디자인 패턴 완벽 가이드에 대해 상세히 알아보겠습니다. 총 8가지 주요 개념을 다루며, 각각의 개념에 대한 설명과 실제 코드 예제를 함께 제공합니다.

목차

1. Singleton_패턴
2. Factory_패턴
3. Observer_패턴
4. Strategy_패턴
5. Decorator_패턴
6. Builder_패턴
7. Adapter_패턴
8. Template_Method_패턴

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1. Singleton 패턴

개요

클래스의 인스턴스가 오직 하나만 생성되도록 보장하는 패턴입니다. 데이터베이스 연결이나 설정 관리에 유용합니다.

코드 예제

class Singleton:
    _instance = None

    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

s1 = Singleton()
s2 = Singleton()
print(s1 is s2)  # True

설명

new 메서드를 오버라이드하여 인스턴스가 없을 때만 생성하고, 이미 있으면 기존 인스턴스를 반환합니다.

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2. Factory 패턴

개요

객체 생성 로직을 캡슐화하여 클라이언트 코드와 분리하는 패턴입니다. 어떤 클래스의 인스턴스를 만들지 서브클래스에서 결정합니다.

코드 예제

class Dog:
    def speak(self): return "멍멍!"

class Cat:
    def speak(self): return "야옹!"

def animal_factory(animal_type):
    if animal_type == "dog":
        return Dog()
    return Cat()

pet = animal_factory("dog")
print(pet.speak())  # 멍멍!

설명

팩토리 함수가 타입에 따라 적절한 객체를 생성하여 반환합니다. 객체 생성 로직이 한 곳에 집중됩니다.

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3. Observer 패턴

개요

한 객체의 상태가 변경되면 그 객체에 의존하는 다른 객체들에게 자동으로 알림을 보내는 패턴입니다.

코드 예제

class Subject:
    def __init__(self):
        self._observers = []

    def attach(self, observer):
        self._observers.append(observer)

    def notify(self, message):
        for obs in self._observers:
            obs.update(message)

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

설명

Subject가 상태 변경 시 등록된 모든 Observer에게 notify를 통해 알림을 전달합니다.

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4. Strategy 패턴

개요

알고리즘을 객체로 캡슐화하여 런타임에 알고리즘을 선택할 수 있게 하는 패턴입니다.

코드 예제

class PaymentStrategy:
    def pay(self, amount): pass

class CreditCard(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        return f"카드로 {amount}원 결제"

class Cash(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        return f"현금으로 {amount}원 결제"

strategy = CreditCard()
print(strategy.pay(10000))

설명

결제 방식을 전략 객체로 분리하여 실행 시점에 원하는 전략을 선택할 수 있습니다.

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5. Decorator 패턴

개요

기존 객체에 새로운 기능을 동적으로 추가하는 패턴입니다. 상속 없이 기능을 확장할 수 있습니다.

코드 예제

def bold_decorator(func):
    def wrapper():
        return f"<b>{func()}</b>"
    return wrapper

@bold_decorator
def hello():
    return "안녕하세요"

print(hello())  # <b>안녕하세요</b>

설명

데코레이터를 사용해 원본 함수를 수정하지 않고 추가 기능(볼드 태그)을 적용합니다.

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6. Builder 패턴

개요

복잡한 객체를 단계별로 생성하는 패턴입니다. 생성 과정과 표현 방법을 분리합니다.

코드 예제

class Pizza:
    def __init__(self):
        self.toppings = []

    def add_topping(self, topping):
        self.toppings.append(topping)
        return self

pizza = Pizza()
pizza.add_topping("치즈").add_topping("페퍼로니")
print(pizza.toppings)  # ['치즈', '페퍼로니']

설명

메서드 체이닝을 통해 객체를 단계적으로 구성합니다. self를 반환하여 연속 호출이 가능합니다.

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7. Adapter 패턴

개요

호환되지 않는 인터페이스를 가진 클래스들을 함께 작동시키는 패턴입니다.

코드 예제

class OldPrinter:
    def old_print(self, text):
        return f"[구형] {text}"

class PrinterAdapter:
    def __init__(self, old_printer):
        self.printer = old_printer

    def print(self, text):
        return self.printer.old_print(text)

adapter = PrinterAdapter(OldPrinter())
print(adapter.print("테스트"))

설명

어댑터가 구형 프린터의 인터페이스를 새로운 인터페이스로 변환하여 호환성을 제공합니다.

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8. Template Method 패턴

개요

알고리즘의 구조는 상위 클래스에서 정의하고, 세부 단계는 하위 클래스에서 구현하는 패턴입니다.

코드 예제

class Recipe:
    def cook(self):
        self.prepare()
        self.cook_main()
        self.serve()

    def prepare(self): print("재료 준비")
    def cook_main(self): pass
    def serve(self): print("서빙")

class Pasta(Recipe):
    def cook_main(self): print("파스타 끓이기")

Pasta().cook()

설명

Recipe 클래스가 요리 순서를 정의하고, Pasta 클래스가 구체적인 조리 방법을 구현합니다. --- 생성이 완료되었습니다! 참고사항: - 실제로 "Ubuntu 디자인 패턴"이라는 특정 패턴이 있다면 말씀해주시면 해당 내용으로 다시 생성해드리겠습니다. - 혹시 Ubuntu 환경에서 사용되는 디자인 패턴을 원하셨다면, 구체적인 맥락(예: Ubuntu UI 개발, Shell 스크립트 패턴 등)을 알려주세요.

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마치며

이번 글에서는 Python 디자인 패턴 완벽 가이드에 대해 알아보았습니다. 총 8가지 개념을 다루었으며, 각각의 사용법과 예제를 살펴보았습니다.

관련 태그

#Python #Singleton #Factory #Observer #Strategy