템플릿 메서드 패턴 (Template Method Pattern)

템플릿 메서드 패턴(Template Method Pattern)은 알고리즘의 전체 골격을 상위 클래스의 한 메서드에 정의해 두고, 골격을 이루는 개별 단계 중 일부를 하위 클래스가 오버라이드하여 구체화하도록 하는 행위 디자인 패턴이다. 템플릿 메서드 패턴을 적용하면 알고리즘의 순서와 구조는 상위 클래스가 통제하면서, 단계별 세부 구현만 하위 클래스마다 다르게 가져갈 수 있다. 상속을 이용하는 대표적인 코드 재사용 패턴이다.

패턴의 의도

비슷한 절차를 따르는 코드가 여러 곳에 있으면 중복이 생긴다. 예를 들어 CSV 파일 처리와 JSON 파일 처리는 "파일 열기, 파싱, 검증, 저장, 파일 닫기"라는 순서가 같고 파싱 단계만 다르다. 이를 각각 별도 클래스에 통째로 구현하면 열기와 닫기 같은 공통 절차가 복사되고, 절차가 바뀔 때 모든 사본을 고쳐야 한다.

템플릿 메서드 패턴의 의도는 변하지 않는 절차(골격)와 변하는 단계(세부 구현)를 분리하는 것이다. 상위 클래스는 단계들을 순서대로 호출하는 템플릿 메서드를 제공하고, 변하는 단계는 추상 메서드로 선언해 하위 클래스에 구현을 맡긴다. 이 구조는 "우리가 너를 호출할 테니 너는 우리를 호출하지 마라"라는 할리우드 원칙(Hollywood Principle)으로 요약된다. 제어의 흐름을 하위 클래스가 아니라 상위 클래스(프레임워크)가 쥐는 제어의 역전이 일어나는 것이다.

구조와 참여 객체

• 추상 클래스(Abstract Class): 템플릿 메서드와 단계 메서드들을 정의한다. 템플릿 메서드는 단계들의 호출 순서를 고정하며, 하위 클래스가 순서를 바꾸지 못하도록 보통 final로 선언한다.
• 추상 단계(Primitive Operation): 하위 클래스가 반드시 구현해야 하는 가변 단계다. 추상 메서드로 선언된다.
• 훅 메서드(Hook Method): 기본 구현(대개 빈 구현)을 가진 선택적 확장 지점이다. 하위 클래스는 필요할 때만 오버라이드한다.
• 구체 클래스(Concrete Class): 추상 단계를 구현하여 알고리즘을 완성한다. 템플릿 메서드 자체는 건드리지 않는다.

Java 코드 예시

// 추상 클래스: 절차의 골격을 고정한다
public abstract class DataProcessor {

    // 템플릿 메서드: 순서 변경을 막기 위해 final
    public final void process(String path) {
        open(path);
        String data = read();
        Object parsed = parse(data);   // 가변 단계
        if (needValidation()) {        // 훅 메서드
            validate(parsed);
        }
        save(parsed);
        close();
    }

    private void open(String path) { System.out.println(path + " 열기"); }
    private String read() { return "raw-data"; }
    private void save(Object parsed) { System.out.println("저장"); }
    private void close() { System.out.println("닫기"); }

    // 하위 클래스가 반드시 구현하는 추상 단계
    protected abstract Object parse(String data);
    protected abstract void validate(Object parsed);

    // 훅: 기본값을 제공하고 선택적으로 오버라이드
    protected boolean needValidation() { return true; }
}

// 구체 클래스: 가변 단계만 채운다
public class CsvProcessor extends DataProcessor {
    @Override
    protected Object parse(String data) {
        return data.split(",");
    }

    @Override
    protected void validate(Object parsed) {
        System.out.println("CSV 형식 검증");
    }
}

// 사용
DataProcessor processor = new CsvProcessor();
processor.process("report.csv");

JSON 처리가 필요하면 JsonProcessor를 추가로 상속하면 되고, 절차에 압축 해제 단계가 추가되어도 템플릿 메서드 한 곳만 고치면 모든 하위 클래스에 반영된다. 예시에서 접근 제어자의 역할 분담에도 주목할 필요가 있다. 골격인 process는 public, 하위 클래스의 확장 지점은 protected, 하위 클래스가 몰라도 되는 공통 단계는 private으로 나뉘어 있어, 컴파일러가 설계 의도를 강제하도록 만들어져 있다.