🎯 템플릿 메서드 패턴: 알고리즘의 골격을 정의하는 디자인 패턴

📚 템플릿 메서드 패턴이란?

템플릿 메서드 패턴(Template Method Pattern)은 행동 패턴(Behavioral Pattern) 중 하나로, 알고리즘의 골격을 상위 클래스에서 정의하고 구체적인 단계들을 하위 클래스에서 구현하도록 하는 패턴입니다.

이 패턴의 핵심은 알고리즘의 구조는 변경하지 않으면서, 알고리즘의 특정 단계들을 하위 클래스에서 재정의할 수 있도록 하는 것입니다.

🏗️ 패턴의 구조

템플릿 메서드 패턴은 다음과 같은 구조로 이루어져 있습니다:

• AbstractClass (추상 클래스): 템플릿 메서드와 추상 메서드들을 정의
• ConcreteClass (구체 클래스): 추상 메서드들을 구체적으로 구현

🎨 장점과 단점

✅ 장점

• 코드 재사용성 향상: 공통된 알고리즘 구조를 재사용할 수 있습니다
• 일관성 보장: 알고리즘의 전체적인 흐름이 일정하게 유지됩니다
• 유지보수 용이: 공통 로직의 변경이 필요할 때 상위 클래스만 수정하면 됩니다

❌ 단점

• 상속 의존성: 상속 관계에 강하게 의존합니다
• 유연성 제한: 알고리즘의 구조를 변경하기 어렵습니다

🚌 Java 예제: 버스 운행 시스템

버스 운행 과정을 템플릿 메서드 패턴으로 구현해보겠습니다.

// 추상 클래스: 버스 운행의 템플릿 정의
public abstract class Bus {
    
    // 템플릿 메서드: 버스 운행의 전체적인 흐름 정의
    public final void operate() {
        startEngine();
        checkSafety();
        announceRoute();
        driveRoute();
        collectFare();
        stopEngine();
    }
    
    // 공통 메서드들
    private void startEngine() {
        System.out.println("🔥 엔진을 시작합니다.");
    }
    
    private void stopEngine() {
        System.out.println("🛑 엔진을 정지합니다.");
    }
    
    // 추상 메서드들 - 하위 클래스에서 구현
    protected abstract void checkSafety();
    protected abstract void announceRoute();
    protected abstract void driveRoute();
    protected abstract void collectFare();
}

// 시내버스 구현
public class CityBus extends Bus {
    
    @Override
    protected void checkSafety() {
        System.out.println("🔍 시내버스 안전점검: 문 작동, 벨 작동 확인");
    }
    
    @Override
    protected void announceRoute() {
        System.out.println("📢 다음 정류장은 시청역입니다.");
    }
    
    @Override
    protected void driveRoute() {
        System.out.println("🚌 시내 도로를 운행합니다.");
    }
    
    @Override
    protected void collectFare() {
        System.out.println("💳 교통카드를 태그해주세요.");
    }
}

// 고속버스 구현
public class ExpressBus extends Bus {
    
    @Override
    protected void checkSafety() {
        System.out.println("🔍 고속버스 안전점검: 좌석벨트, 비상구 확인");
    }
    
    @Override
    protected void announceRoute() {
        System.out.println("📢 서울→부산 고속버스입니다.");
    }
    
    @Override
    protected void driveRoute() {
        System.out.println("🛣️ 고속도로를 운행합니다.");
    }
    
    @Override
    protected void collectFare() {
        System.out.println("🎫 승차권을 확인해주세요.");
    }
}

// 사용 예제
public class BusExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("=== 시내버스 운행 ===");
        Bus cityBus = new CityBus();
        cityBus.operate();
        
        System.out.println("\n=== 고속버스 운행 ===");
        Bus expressBus = new ExpressBus();
        expressBus.operate();
    }
}

⏰ TypeScript 예제: 시계 시스템

다양한 종류의 시계를 템플릿 메서드 패턴으로 구현해보겠습니다.

// 추상 클래스: 시계의 템플릿 정의
abstract class Clock {
    
    // 템플릿 메서드: 시계 동작의 전체적인 흐름 정의
    public displayTime(): void {
        this.updateTime();
        this.formatTime();
        this.showDisplay();
        this.playSound();
    }
    
    // 공통 메서드
    private updateTime(): void {
        console.log("⏱️ 현재 시간을 업데이트합니다.");
    }
    
    // 추상 메서드들 - 하위 클래스에서 구현
    protected abstract formatTime(): void;
    protected abstract showDisplay(): void;
    protected abstract playSound(): void;
}

// 디지털 시계 구현
class DigitalClock extends Clock {
    
    protected formatTime(): void {
        const now = new Date();
        const timeString = now.toLocaleTimeString('ko-KR', { 
            hour12: false,
            hour: '2-digit',
            minute: '2-digit',
            second: '2-digit'
        });
        console.log(`🔢 디지털 포맷: ${timeString}`);
    }
    
    protected showDisplay(): void {
        console.log("💻 LED 디스플레이에 시간을 표시합니다.");
    }
    
    protected playSound(): void {
        console.log("🔊 삐삐삐! 디지털 알람음");
    }
}

// 아날로그 시계 구현
class AnalogClock extends Clock {
    
    protected formatTime(): void {
        const now = new Date();
        const hours = now.getHours() % 12;
        const minutes = now.getMinutes();
        console.log(`🕐 아날로그 포맷: ${hours}시 ${minutes}분`);
    }
    
    protected showDisplay(): void {
        console.log("⚙️ 시침과 분침으로 시간을 표시합니다.");
    }
    
    protected playSound(): void {
        console.log("🔔 땡땡땡! 시계 종소리");
    }
}

// 스마트워치 구현
class SmartWatch extends Clock {
    
    protected formatTime(): void {
        const now = new Date();
        const timeString = now.toLocaleString('ko-KR', {
            year: 'numeric',
            month: '2-digit',
            day: '2-digit',
            hour: '2-digit',
            minute: '2-digit',
            second: '2-digit'
        });
        console.log(`📱 스마트 포맷: ${timeString}`);
    }
    
    protected showDisplay(): void {
        console.log("📺 OLED 화면에 다양한 정보와 함께 시간을 표시합니다.");
    }
    
    protected playSound(): void {
        console.log("🎵 사용자 지정 알림음");
    }
}

// 사용 예제
class ClockExample {
    static run(): void {
        console.log("=== 디지털 시계 ===");
        const digitalClock = new DigitalClock();
        digitalClock.displayTime();
        
        console.log("\n=== 아날로그 시계 ===");
        const analogClock = new AnalogClock();
        analogClock.displayTime();
        
        console.log("\n=== 스마트워치 ===");
        const smartWatch = new SmartWatch();
        smartWatch.displayTime();
    }
}

// 실행
ClockExample.run();

🎯 활용 시나리오

템플릿 메서드 패턴은 다음과 같은 상황에서 유용합니다:

🍳 요리 레시피 시스템

• 기본적인 요리 과정(준비→조리→마무리)은 동일하지만, 각 단계의 구체적인 내용이 다른 경우

📊 데이터 처리 파이프라인

• 데이터 읽기→처리→저장의 흐름은 같지만, 각 단계의 구현이 다른 경우

🎮 게임 시스템

• 게임의 기본 흐름(초기화→게임진행→결과표시)은 같지만, 게임마다 구체적인 로직이 다른 경우

💡 마무리

템플릿 메서드 패턴은 알고리즘의 뼈대를 제공하면서도 세부 구현의 유연성을 보장하는 강력한 패턴입니다. 코드의 중복을 줄이고 일관성을 유지하면서도, 각 구현체가 자신만의 특성을 가질 수 있도록 해줍니다.

특히 프레임워크 개발이나 라이브러리 설계에서 자주 사용되는 패턴이므로, 객체지향 설계의 핵심 개념 중 하나로 꼭 알아두시기 바랍니다! 🚀

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