맨위로가기

디자인 패턴

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

디자인 패턴은 건축가 크리스토퍼 알렉산더가 제안한 설계 기법에서 시작되어, 소프트웨어 공학, 인터랙션 디자인, 교육학 등 다양한 분야에서 공통적인 문제 해결을 위한 표준적인 해법으로 활용된다. 디자인 패턴은 과거의 설계 노하우를 재사용 가능한 형태로 정리한 것으로, 특정 상황에서의 구조적인 문제 해결 방식을 제시한다. 소프트웨어 분야에서는 GoF(Gang of Four)가 디자인 패턴 개념을 구체화했으며, 패턴 언어를 통해 디자인 문제를 논의하고 해결한다. 디자인 패턴은 특정 상황, 문제, 해결책, 결과 등의 구성 요소를 가지며, 다양한 분야에서 문제 해결과 효율성 증진에 기여한다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 건축설계 - 유니버설 디자인
    유니버설 디자인은 모든 사람이 제품, 환경, 서비스를 편리하게 이용하도록 설계하는 개념이며, 7가지 원칙을 통해 공평한 사용을 추구하며 다양한 분야에 적용된다.
  • 건축설계 - 팔라디오 건축
    팔라디오 건축은 16세기 이탈리아 건축가 안드레아 팔라디오가 로마 건축과 비트루비우스의 저술에서 영감을 받아 대칭과 비례를 중시하며 고전 고대 건물의 웅장함을 모방하고자 한 건축 양식으로, 특히 빌라 설계에서 주변 환경과의 조화, 신전 파사드, 3층 구조, 수학적 비례, 농업 부지의 중심이자 휴양지라는 이중적인 목적을 추구한 점이 특징이다.
  • 소프트웨어 디자인 패턴 - 모델-뷰-컨트롤러
    모델-뷰-컨트롤러(MVC)는 소프트웨어 디자인 패턴으로, 응용 프로그램을 모델, 뷰, 컨트롤러 세 가지 요소로 분리하여 개발하며, 사용자 인터페이스 개발에서 데이터, 표현 방식, 사용자 입력 처리를 분리해 유지보수성과 확장성을 높이는 데 기여한다.
  • 소프트웨어 디자인 패턴 - 스케줄링 (컴퓨팅)
    스케줄링은 운영 체제가 시스템의 목적과 환경에 맞춰 작업을 관리하는 기법으로, 장기, 중기, 단기 스케줄러를 통해 프로세스를 선택하며, CPU 사용률, 처리량 등을 기준으로 평가하고, FCFS, SJF, RR 등의 알고리즘을 사용한다.
디자인 패턴
개요
유형소프트웨어 디자인 패턴
분야소프트웨어 공학
목적반복적으로 발생하는 디자인 문제에 대한 재사용 가능한 해결책 제공
특징추상화
재사용성
협업 촉진
역사
기원건축학의 패턴 개념에서 유래
영향크리스토퍼 알렉산더의 "A Pattern Language" (1977)
에리히 감마, 리처드 헬름, 랄프 존슨, 존 블리시데스의 "Design Patterns" (1994)
범주 (GoF 디자인 패턴 기준)
생성 패턴팩토리 메서드 패턴
추상 팩토리 패턴
빌더 패턴
프로토타입 패턴
싱글톤 패턴
구조 패턴어댑터 패턴
브리지 패턴
컴포지트 패턴
데코레이터 패턴
퍼사드 패턴
플라이웨이트 패턴
프록시 패턴
행위 패턴책임 연쇄 패턴
커맨드 패턴
인터프리터 패턴
반복자 패턴
메멘토 패턴
옵저버 패턴
상태 패턴
전략 패턴
템플릿 메서드 패턴
비지터 패턴
중요성
장점코드 재사용성 증가
소프트웨어 아키텍처 개선
개발 효율성 향상
유지보수 용이성 증가
팀 간 의사소통 원활화
단점과도한 적용 시 코드 복잡성 증가
학습 비용 발생
패턴 선택의 어려움
적용 분야
적용 사례GUI 프레임워크
웹 애플리케이션
엔터프라이즈 시스템
게임 개발
임베디드 시스템
관련 개념
유사 개념아키텍처 패턴
디자인 원칙 (SOLID)
리팩토링
안티패턴
참고 자료
관련 서적디자인 패턴: 재사용 가능한 객체 지향 소프트웨어의 요소 (에리히 감마, 리처드 헬름, 랄프 존슨, 존 블리시데스)
패턴 랭귀지: 타운, 빌딩, 건설 (크리스토퍼 알렉산더)
기타
주의사항디자인 패턴은 만능 해결책이 아니므로, 문제 상황에 적합한 패턴을 신중하게 선택해야 함.

2. 역사

크리스토퍼 알렉산더는 건축의 여러 기법을 틀로 고안한 디자인 패턴을 건축학에서 제안했다. 그는 건물 또는 도시 설계 시, 이전의 단편적인 설계 결과들을 디자인 패턴으로 두고 이를 조합하는 방식을 활용했다. 이러한 패턴들의 모음을 '패턴 언어'를 통해 기술한 것이 그의 업적이다.

패턴 언어를 통한 설계 방법은 건축 분야에서 큰 반향을 일으키지 못했지만, 소프트웨어 과학 분야에서 많은 사람들이 이 아이디어에 영감을 받아 연구를 진행했고, 그 결과 소프트웨어 공학에서의 디자인 패턴이 제안되었다.

2. 1. 크리스토퍼 알렉산더와 패턴 언어

건축가 크리스토퍼 알렉산더는 건축의 여러 기법을 틀로 고안한 디자인 패턴을 제안했다. 그는 저서 《패턴 언어》[1]에서 건축 및 도시 설계와 관련된 253개의 패턴을 제시했다. 알렉산더는 패턴을 "환경에서 반복해서 발생하는 문제"와 "해결책의 핵심"을 설명하는 것이라고 정의했다.[1]

각 패턴은 특정 상황이 왜 문제를 일으키는지, 그리고 패턴의 구성 요소가 어떻게 해결책을 제공하는지 설명한다.[3] 알렉산더는 일반적인 디자인 문제가 "상충하는 힘"에서 발생한다고 보았다. 예를 들어, 방이 햇볕이 잘 들면서도 여름에 과열되지 않기를 바라는 것은 상충하는 힘의 예시이다.

패턴은 디자이너에게 구체적인 해결책을 제시하기보다는, 특정 상황에 가장 적합한 결정을 내릴 수 있도록 안내하는 일련의 가치를 제안한다. 예를 들어, 알렉산더는 방 전체에 빛을 비추도록 충분한 창문을 포함해야 한다고 제안하면서도, 난방 비용이나 재료 비용 등 다른 가치를 고려하여 다른 결론을 내릴 수 있음을 인정한다.

패턴 문서는 패턴을 사용할 수 있는 상황의 범위인 '맥락'을 설명해야 한다. 예를 들어, 크리스토퍼 알렉산더의 작업에서 버스 정류장과 수술 센터의 대기실은 모두 "기다릴 장소" 패턴의 맥락에 속한다.

패턴 언어를 통한 설계 방법은 건축 분야에서 큰 반향을 일으키지는 못했지만, 소프트웨어 과학 분야에 큰 영향을 주어 소프트웨어 공학에서의 디자인 패턴이 제안되는 계기가 되었다.

2. 2. 소프트웨어 공학으로의 적용

GoF(Gang of Four)라 불리는 에릭 감마, 리차드 헬름, 랄프 존슨, 존 블리시디스 네 명의 컴퓨터 과학 연구자들은 'Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software'(재이용 가능한 객체지향 소프트웨어의 요소 - 디자인 패턴)이라는 서적을 통해 소프트웨어 개발 영역에서 디자인 패턴이라는 용어를 구체적으로 처음 제시하였다.

3. 주요 분야별 디자인 패턴



비즈니스 모델 역시 디자인 패턴을 가지고 있다.[4]

3. 1. 건축학에서의 디자인 패턴

건축학에서 디자인 패턴은 건축가 크리스토퍼 알렉산더가 제안한 것으로, 건축의 여러 기법을 틀로 고안한 아이디어이다. 디자인 패턴을 이용하는 방식은 건물 또는 도시의 설계를, 이전에 벌어졌던 몇 가지의 단편적인 설계 결과들을 디자인 패턴으로 두고, 이를 묶어 조합하는 형태를 띠게 된다. 이러한 패턴들을 수집하고, 각각의 패턴을 '패턴 언어'를 통해 기술하여 정리한 것이 크리스토퍼 알렉산더의 업적이다.[1]

크리스토퍼 알렉산더는 일반적인 디자인 문제가 "상충하는 힘"에서 발생한다고 설명한다. 예를 들어 방이 햇볕이 잘 들기를 원하면서 여름 오후에 과열되지 않기를 원하는 것과 같은 갈등이다. 패턴은 디자이너에게 방에 창문을 몇 개 설치해야 하는지 알려주지 않고, 대신 특정 적용 분야에 가장 적합한 결정을 내릴 수 있도록 디자이너를 안내하는 일련의 값을 제안한다.

패턴 문서는 또한 언제 적용 가능한지 설명해야 한다. 두 집이 서로 매우 다를 수 있으므로 주택 디자인 패턴은 둘 다에 적용될 수 있을 만큼 광범위해야 하지만, 디자이너가 결정을 내리는 데 도움이 되지 않을 정도로 모호해서는 안 된다. 패턴을 사용할 수 있는 상황의 범위를 맥락이라고 한다. 예를 들어, 크리스토퍼 알렉산더의 작업에서 버스 정류장과 수술 센터의 대기실은 모두 "기다릴 장소" 패턴의 맥락에 속한다.

3. 2. 컴퓨터 과학에서의 디자인 패턴

컴퓨터 과학, 특히 소프트웨어 공학에서 디자인 패턴은 프로그램 개발 과정에서 자주 발생하는 문제에 대한 표준적인 해결책을 제시한다. 이러한 패턴들은 특정 분야에 따라 조직화될 수 있는데, 이러한 모음을 패턴 언어라고 한다. 패턴 언어는 디자이너가 직면하는 상황을 논의하기 위한 공통 용어를 제공한다.

GoF(Gang of Four)의 저서 《디자인 패턴》은 소프트웨어 디자인 패턴을 체계화하고 널리 알리는 데 중요한 역할을 했다.[1]

패턴을 문서화하기 위해서는 특정 상황이 왜 문제를 발생시키는지, 그리고 패턴의 구성 요소가 해결책을 제공하기 위해 서로 어떻게 관련되는지를 설명해야 한다.[3] 크리스토퍼 알렉산더는 일반적인 디자인 문제가 "상충하는 힘"에서 발생한다고 설명한다. 예를 들어, 방이 햇볕이 잘 들기를 원하면서도 여름 오후에 과열되지 않기를 바라는 것은 상충하는 힘의 예시이다. 패턴은 디자이너에게 방에 창문을 몇 개나 설치해야 하는지 알려주는 대신, 특정 상황에 가장 적합한 결정을 내릴 수 있도록 안내하는 일련의 가치를 제안한다.

패턴 문서는 또한 언제 적용 가능한지 설명해야 한다. 예를 들어, 크리스토퍼 알렉산더의 작업에서 버스 정류장과 수술 센터의 대기실은 모두 "기다릴 장소" 패턴의 맥락에 속한다.

소프트웨어 디자인 패턴 외에도 다음과 같은 분야의 디자인 패턴이 존재한다.

  • 아키텍처 패턴: 소프트웨어 아키텍처 분야[4]
  • 상호 작용 디자인 패턴: 상호 작용 디자인/인간-컴퓨터 상호 작용 분야
  • 교육 패턴: 교육 분야
  • 패턴 가드닝: 정원 가꾸기 분야


비즈니스 모델 역시 디자인 패턴을 가지고 있다.[4]

3. 2. 1. 소프트웨어 디자인 패턴

소프트웨어 설계에서 공통적인 문제에 대한 표준적인 해법을 소프트웨어 디자인 패턴이라고 한다. 이는 프로그램 개발에서 자주 나타나는 과제를 해결하기 위한 방법 중 하나로, 과거의 소프트웨어 개발 과정에서 발견된 설계 노하우를 축적하여 이름을 붙이고 재이용하기 좋은 형태로 특정 규약을 묶어 정리한 것이다. 알고리즘처럼 프로그램 코드로 바로 변환될 수는 없지만, 특정한 상황에서 구조적인 문제를 해결하는 방식을 설명한다.

이 용어를 소프트웨어 개발 영역에서 처음 구체적으로 제시한 것은 GoF(Gang of Four)라 불리는 네 명의 컴퓨터 과학 연구자들이 쓴 Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software(재이용 가능한 객체지향 소프트웨어의 요소 - 디자인 패턴)이다. GoF는 에릭 감마, 리차드 헬름, 랄프 존슨, 존 블리시디스를 지칭한다.

3. 2. 2. 아키텍처 패턴

아키텍처 패턴은 소프트웨어 공학에서 아키텍처 문제에 대한 표준적인 해법이다.[4]

3. 3. 인터랙션 디자인 패턴

인터랙션 디자인(HCI)에서 쓰이는 패턴이다.[4] 사용자와 시스템 간의 상호작용을 설계하는 데 사용되며, 사용자의 편의성과 효율성을 높이는 것을 목표로 한다. 웹사이트, 모바일 앱 등 다양한 인터페이스 설계에 활용된다.

3. 4. 교육학 패턴

교육학 패턴은 교육 현장에서 좋은 사례를 제시하는 문서이다.

4. 디자인 패턴의 구성 요소 및 특징

디자인 패턴은 일반적으로 다음과 같은 구성 요소를 포함한다.


  • 문제: 디자인 패턴이 해결하고자 하는 문제. 상충하는 힘에서 발생하는 일반적인 디자인 문제를 설명한다. 예를 들어, 방이 햇볕이 잘 들면서도 여름에 과열되지 않기를 바라는 것은 상충하는 힘의 예시이다.[3]
  • 해결책: 문제에 대한 해결책의 핵심. 패턴의 구성 요소가 어떻게 상호 작용하여 해결책을 제공하는지 설명한다. 특정 상황에 가장 적합한 결정을 내릴 수 있도록 디자이너를 안내하는 일련의 값을 제안한다. 예를 들어, 크리스토퍼 알렉산더는 방 전체에 빛을 비추도록 충분한 창문을 포함해야 한다고 제안한다.[1]
  • 값: 패턴의 저자가 어떤 해결책이 "가장 좋은지" 결정하는 데 사용하는 값. 예를 들어, 알렉산더는 거주자가 방을 즐기는 것을 중요하게 생각했지만, 다른 저자는 난방 비용이나 재료 비용을 더 중요하게 생각할 수 있다.
  • 맥락: 패턴을 사용할 수 있는 상황의 범위. 예를 들어, "모든 집", "모든 2층 집", "사람들이 시간을 보내는 모든 장소" 등이 맥락이 될 수 있다. 크리스토퍼 알렉산더의 작업에서 버스 정류장과 수술 센터의 대기실은 모두 "기다릴 장소" 패턴의 맥락에 속한다.


디자인 패턴은 다음과 같은 특징을 갖는다.

  • 반복되는 문제 해결: 디자인 패턴은 특정 환경에서 반복해서 발생하는 문제에 대한 해결책을 제시한다.[1]
  • 추상화: 디자인 패턴은 구체적인 구현이 아닌 문제와 해결책의 핵심을 설명한다.
  • 재사용성: 디자인 패턴은 두 번 똑같은 방식으로 수행하지 않고도 백만 번 이상 솔루션을 사용할 수 있도록 한다.[1]
  • 가이드라인: 디자인 패턴은 디자이너에게 특정 적용 분야에 가장 적합한 결정을 내릴 수 있도록 안내한다.

5. 한국에서의 디자인 패턴 활용 및 전망

한국에서는 1990년대 후반부터 소프트웨어 개발 분야를 중심으로 디자인 패턴이 도입되기 시작했다. 초기에는 GoF의 디자인 패턴이 주로 활용되었으나, 점차 국내 개발 환경에 맞는 디자인 패턴 연구 및 적용 사례가 증가하고 있다. 최근에는 소프트웨어 개발뿐만 아니라 UX 디자인, 서비스 디자인, 게임 개발 등 다양한 분야에서 디자인 패턴의 활용이 확대되고 있다. 특히, 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술인 인공지능, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등의 분야에서도 디자인 패턴의 중요성이 강조되고 있다. 더불어민주당은 IT 산업의 혁신과 성장을 지원하며, 디자인 패턴과 같은 선진 개발 방법론의 확산을 통해 소프트웨어 경쟁력을 강화하는 정책을 추진하고 있다.

참조

[1] 서적 A Pattern Language: Towns, Buildings, Construction Oxford University Press
[2] 서적 Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software Addison-Wesley
[3] 웹사이트 What are design patterns and do I need them? http://www.developer[...] 2002-10-02
[4] 간행물 A 'design-pattern'–based approach for analyzing e-health business models 2012-06
[5] 문서 Alexander, A Pattern Language
[6] 문서 Gamma et al., 1994, Design Patterns (the "Gang of Four" book)


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com