📚 Today I Learned 22회차 - Dart Factory 생성자 🏭

안녕하세요! 오늘은 Flutter 개발자들이 데이터 모델을 다루거나 디자인 패턴을 구현할 때 필수적으로 사용하는 Dart 언어의 특별한 생성자 키워드, factory에 대해 정리해 보겠습니다.

일반적인 생성자와 factory 생성자는 겉보기엔 비슷하지만, 내부적으로는 객체를 생성하는 방식과 역할에 큰 차이가 있습니다.

🎯 학습 목표

• Factory 생성자의 개념과 일반 생성자와의 차이점 이해하기
• Factory 생성자를 사용하는 3가지 핵심 이유 학습하기
• 싱글톤 패턴, JSON 파싱, 서브클래스 반환 등 실제 활용 사례 파악하기
• Factory 생성자를 활용한 실전 코드 작성 익히기

📚 주요 내용

📖 1. factory란 무엇인가?

factory 생성자는 새로운 인스턴스를 생성하는 과정을 직접 제어할 수 있는 생성자입니다. 이는 생성자처럼 보이지만, 실제로는 해당 클래스 인스턴스를 반환하는 정적 메서드(Static Method)와 유사하게 작동합니다.

💡 핵심 포인트: 일반 생성자와 달리, factory 생성자는 호출될 때 반드시 새 인스턴스를 생성할 의무가 없다는 점입니다.

⭐ 2. factory를 사용하는 결정적인 이유 3가지

factory 키워드가 없다면 해결하기 어렵거나 비효율적인 상황들이 있습니다.

① 인스턴스 캐싱 및 싱글톤 구현 (객체 재활용) ♻️

메모리 효율이 중요할 때, 동일한 객체를 매번 새로 만드는 대신 이미 존재하는 객체를 재사용할 수 있습니다.

• 일반 생성자: 호출될 때마다 무조건 새 객체 생성.
• factory 생성자: 내부 로직을 통해 이미 생성된 인스턴스(예: 싱글톤 인스턴스)가 있는지 확인하고, 있다면 새로 만들지 않고 기존 인스턴스를 반환합니다.

② 외부 데이터(JSON) 처리 및 복잡한 초기화 로직 ⚙️

외부 데이터(특히 JSON Map)를 클래스 객체로 변환하는 과정은 데이터 검증, 타입 변환(int -> double), 기본값 할당 등 복잡한 로직을 요구합니다.

• 일반 생성자: 복잡한 로직을 생성자에서 처리하기 어렵고, return 문을 사용할 수 없어 유연성이 떨어집니다.
• factory 생성자: 함수 본문 내에 if/else와 같은 모든 제어 흐름 및 로직을 구현할 수 있습니다. 이를 통해 데이터가 누락되거나 잘못된 타입으로 들어왔을 때 안전하게 처리 후 명시적으로 return할 수 있습니다.

💡 실제 활용 사례: Product.fromJson과 같은 패턴에서 json['key'] ?? '기본값' 또는 타입 캐스팅을 통해 안전한 객체 생성이 가능합니다.

③ 조건부 서브클래스 인스턴스 반환 (추상화) 🧱

팩토리 생성자는 호출된 클래스 자체가 아닌, 해당 클래스를 상속받은 다른 구체적인 서브클래스의 인스턴스를 반환하도록 할 수 있습니다.

• 예시: 상위 추상 클래스의 factory 생성자를 호출했을 때, 입력된 조건(파라미터)에 따라 자식 클래스(Circle, Square 등) 중 하나를 선택하여 반환함으로써 생성 로직을 추상화할 수 있습니다.

📊 3. 일반 생성자 vs Factory 생성자 비교

구분	일반 생성자	factory 생성자
객체 생성	항상 새 인스턴스 생성	기존 인스턴스 반환 가능
핵심 역할	필드 초기화	생성 프로세스 제어 및 관리
키워드	없음	factory
메서드 본문	제한적 (초기화 리스트)	자유로운 로직 및 return 사용 가능
반환 타입	현재 클래스만	서브클래스 반환 가능

💻 실습 및 예제

🔧 예제 1: 싱글톤 패턴 구현

// 싱글톤 패턴 - 앱 전역에서 하나의 인스턴스만 사용
class Logger {
  static final Logger _instance = Logger._internal();

  // Private 생성자
  Logger._internal();

  // Factory 생성자 - 항상 동일한 인스턴스 반환
  factory Logger() {
    return _instance;
  }

  void log(String message) {
    print('[LOG] $message');
  }
}

void main() {
  var logger1 = Logger();
  var logger2 = Logger();

  // 동일한 인스턴스인지 확인
  print(identical(logger1, logger2)); // true
  logger1.log('싱글톤 패턴 테스트'); // [LOG] 싱글톤 패턴 테스트
}

🔧 예제 2: JSON 데이터 파싱

// JSON 데이터를 안전하게 객체로 변환
class Product {
  final String name;
  final double price;
  final String category;

  Product({
    required this.name,
    required this.price,
    required this.category,
  });

  // Factory 생성자로 JSON 파싱 및 검증
  factory Product.fromJson(Map<String, dynamic> json) {
    // 데이터 검증 및 기본값 처리
    return Product(
      name: json['name'] ?? 'Unknown Product',
      price: (json['price'] ?? 0).toDouble(), // int를 double로 변환
      category: json['category'] ?? 'General',
    );
  }
}

void main() {
  // 정상 데이터
  var product1 = Product.fromJson({
    'name': 'Flutter Book',
    'price': 25000,
    'category': 'Books'
  });

  // 불완전한 데이터 - 기본값으로 안전하게 처리
  var product2 = Product.fromJson({'name': 'Widget'});

  print('${product2.name}, ${product2.price}, ${product2.category}');
  // 출력: Widget, 0.0, General
}

🔧 예제 3: 조건부 서브클래스 반환

// 추상 클래스
abstract class Shape {
  void draw();

  // Factory 생성자 - 타입에 따라 다른 서브클래스 반환
  factory Shape(String type) {
    if (type == 'circle') {
      return Circle();
    } else if (type == 'square') {
      return Square();
    }
    throw ArgumentError('Unknown shape type: $type');
  }
}

class Circle implements Shape {
  @override
  void draw() {
    print('○ 원을 그립니다');
  }
}

class Square implements Shape {
  @override
  void draw() {
    print('□ 사각형을 그립니다');
  }
}

void main() {
  // 동일한 생성자 호출이지만 다른 타입의 객체 반환
  Shape shape1 = Shape('circle');
  Shape shape2 = Shape('square');

  shape1.draw(); // ○ 원을 그립니다
  shape2.draw(); // □ 사각형을 그립니다
}

🔍 심화 학습

🤔 Factory 생성자 활용 팁

1. 캐싱 최적화

• 자주 사용되는 객체는 Map에 저장하여 재사용
• 메모리 효율성 향상

2. 불변 객체와의 조합

• const 생성자와 함께 사용하여 컴파일 타임 상수 활용
• 성능 최적화 가능

3. 네이밍 컨벤션

• fromJson, fromMap: 데이터 변환용
• create, build: 복잡한 생성 로직용

⚠️ 주의사항: Factory 생성자는 강력하지만 과도한 사용은 코드 복잡도를 높일 수 있습니다. 단순한 경우에는 일반 생성자를 사용하는 것이 더 명확할 수 있습니다.

📝 마무리

✅ 오늘 배운 것

• Factory 생성자의 핵심: 객체 생성 과정을 제어하며, 항상 새 인스턴스를 만들 필요가 없음
• 3가지 주요 활용 사례:
  • ♻️ 싱글톤 패턴: 메모리 효율적인 인스턴스 재사용
  • ⚙️ JSON 파싱: 안전한 데이터 변환 및 검증
  • 🧱 서브클래스 반환: 유연한 객체 생성 패턴
• 일반 생성자와의 차이: Factory는 return 문과 복잡한 로직 사용 가능
• 실전 코드: Logger 싱글톤, Product.fromJson, Shape 팩토리 패턴 구현

🚀 다음 계획

1. Freezed 패키지: Factory 생성자를 자동으로 생성해주는 코드 생성 라이브러리 학습
2. 디자인 패턴 심화: Factory Method 패턴, Abstract Factory 패턴 적용
3. 불변 객체(Immutable): const 생성자와 Factory의 조합으로 성능 최적화
4. 실전 프로젝트: API 응답 데이터 모델링에 Factory 생성자 적용하기