‘객체지향의 사실과 오해‘를 읽고

책을 읽게된 이유

'객체 지향'에 대한 갈증에서 해당 책을 읽게 되었다. 객체 지향 언어인 C++로 개발을 하고 있지만 스스로에게 객체 지향을 잘 사용하고 있는가? 라고 묻는다면 쉽게 '그렇다'라고 답할 수 없었다. 상속이나 추상화 등의 객체지향 성격의 코드는 작성하고 있지만 재사용성까지 고려한다면 어떤 구조로 코드를 작성하는 것이 최선의 선택인지 답을 내리기 어려웠다. 그러한 갈증에서 이 책을 읽게 되었다. 

서평

책은 매우 친절하다. 이 책은 저자가 말하고 싶어 하는 바를 친절한 예시를 통해, 여러 번 반복 한다. 그런 점 때문에 저자가 전하고자 하는 메시지가 더 뇌리에 남는다. 스스로가 객체 지향을 잘 사용하고 있는지에 대해 의심이 가는 사람이거나 혹은 객체 지향에 대한 경험이 없는 사람도 이 책을 읽어보면 도움이 될 것 같다.

다만 테스트-주도 방식이나 (이 책에서도 주니어 개발자가 테스트-주도 방식을 잘 사용하기는 어렵다는 것을 언급하고 있다.) 6장 '객체 지도' 이후의 내용은, 객체 지향 설계를 경험할 기회가 적은 본인과 같은 주니어 개발자들에게는 이해가 어려울 것 같다.

저자는 객체를 동적인 개념에서 이해해야한다는 것을 강조하는데, 읽으면서 스스로를 돌아보는 기회가 되었다. 본인 역시 객체를 정적인 측면에서 바라보았기 때문이다. 

줄거리

오해 1.객체지향의 목표는 실세계를 모방하는 것이 아니다. 오히려 새로운 세계를 창조하는 것이다.

은유와 객체

객체지향세계는 현실 세계의 단순한 모방이 아니다.

• 현실 속에서는 수동적인 존재가 SW객체로 구현될 때는 능동적으로 변한다. (의인화)

 

실제 객체의 이름을 SW객체의 이름으로 사용하면 표현적 차이를 줄여 SW 구조를 쉽게 예측할 수 있을 뿐이다. (은유)

추상화

: 어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로서 복잡도 극복 (ex. 지하철 노선도)

• 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만든다.
• 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항 제거하여 단순하게 만든다.

타입

개념 : 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념

개념의 세 관점

• 심볼 : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭 (ex. 트럼프)
• 내연 : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부 확인 가능 (ex. 몸이 납작하고 ..)
• 외연 : 개념에 속하는 모든 객체들의 집합(set) (ex. 정원사, 병사, 신하 등..)

 

개념은 객체들의 복잡성을 극복하기 위한 추상화 도구다

개념이 타입이며, 객체는 타입의 인스턴스

• 타입은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것이다. (숫자인지, 문자인지)
• 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰진다.
• 데이터 타입은 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 대한 메타데이터다.
• 객체가 어떤 행동을 하느냐에 따라 객체의 타입이 결정되며, 객체의 타입은 객체의 내부 표현과는 아무런 상관이 없다. (다형성)

 

오해 2.객체지향의 중심에는 클래스가 아니라 객체가 위치하며, 중요한 것은 클래스의 정적인 관계가 아니라 메시지를 주고받는 객체들의 동적인 관계다.

클래스의 구조와 메서드가 아니라 객체의 역할, 책임, 협력에 집중하라. 객체지향은 객체를 지향하는 것이지 클래스를 지향하는 것이 아니다.

클래스는 단지 동적인 객체들의 특성과 행위를 정적인 텍스트로 표현하기 위해 사용할 수 있는 추상화 도구일 뿐이다.

역할과 책임

커피를 주문하고 제조하는 과정은 역할, 책임, 협력이라는 사람의 일상 속에 스며들어 있는 세 가지 개념이 한데 어울려 조화를 이루며 만들어 낸 것이다.

• 역할 : 손님, 캐시어, 바리스타
• 책임 : 커피 주문, 주문 받기, 커피 제조
• 협력 : 커피 주문

 

역할 : 어떤 협력에 참여하는 사람이 협력 안에서 차지하는 책임

역할에 적합한 책임을 수행하는 데 중요한 개념

• 여러 사람(객체)이 동일한 역할 수행 가능
  -> 캐시어 여러명 가능
• 역할은 대체 가능성을 의미
  -> 손님 입장에서 캐시어는 대체 가능
   책임을 수행하는 방법은 자율적
  -> 커피 제조 방식은 바리스타만의 독특한 방법으로 제조 가능 (다형성)
• 한 사람이 동시에 여러 역할 수행 가능
  -> 한 사람이 캐시어와 바리스타 가능. 아이의 부모이면서 누군가의 아내 역할 수행

목표는 사람들의 협력을 통해 달성되며, 더 작은 책임으로 분할되고 책임을 수행할 수 있는 적절한 역할을 가진 사람에 의해 수행

객체

• 객체란 인간이 분명하게 인지하고 구별할 수 있는 물리적인 또는 개념적인 경계를 지닌 어떤 것이다.
• 객체는 상태를 가지며 상태는 변경 가능하다.
• 상태를 변경시키는 것은 행동이다. 
  • 행동의 결과는 상태에 의존적이며 상태를 이용해 서술할 수 있다. (원래 키가 얼마였느냐에 따라서, 키가 300이 될수도 400이 될수도)
  • 행동의 순서가 결과에 영향을 미친다.
• 객체는 어떤 상태에 있더라도 유일하게 식별 가능하다.
• 객체의 다양한 특성을 효과적으로 설명하기 위해서는 객체를 상태, 행동, 식별자를 지닌 실체로 보는 것이 효과적

 

상태

• 프로퍼티 : 객체의 상태를 구성하는 모든 특징 (키, 몸무게)
  - 링크 : 객체와 객체의 의미 있는 연결
       (링크가 있어야 메시지 교환 가능)
  - 속성 : 단순한 특징
• 프로퍼티 값 : 프로퍼티의 값 (180cm, 80kg)

 

행동
: 외부의 요청 또는 수신되 메시지에 응답하기 위해 동작하고 반응하는 활동

• 객체는 행동을 통해 다른 객체와의 협력에 참여하므로 행동은 외부에 가시적이어야 한다.
• 객체가 외부에 노출하는 것은 행동뿐이며, 외부에서 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법 역시 행동뿐이다. (캡슐화)
• 객체의 행동을 유발하는 것은 외부로부터 전달된 메시지지만 객체의 상태를 변경할지 여부는 객체 스스로 결정한다.
  • 결과적으로 객체의 자율성을 높히며, 이는 협력을 단순하고 유연하게 만든다.

 

식별자

• 상태를 기반으로 객체의 동일성을 판단할 수 없는 이유는 시간이 흐름에 따라 객체의 상태가 변하기 때문이다.

 

기계로서의 객체

• 쿼리 : 객체의 상태 조회
• 명령 : 객체의 상태를 변경하는 작업
• 명령과 쿼리는 객체가 외부에 제공하는 행동
  • 이외의 다른 방법을 통해서는 기계 사용 불가 -> 캡슐화

 

다형성

: 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력

수신한 객체가 실행 시간에 메서드를 선택할 수 있다는 사실은 객체지향 프로그래밍 언어의 핵심적인 특징 중 하나다.

• 서로 다른 객체들이 다형성을 만족시킨다는 것은 객체들이 동일한 책임을 공유한다는 것
• 다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다.
• 다형성은 송신자가 수신자의 종류를 모르더라도 메시지를 전송할 수 있다. (수신자의 종류를 캡슐화한다.)
• 슈퍼 타입 : 일반적인 타입
• 서브 타입 : 특수한 타입
• 서브타입은 슈퍼타입을 대체할 수 있어야 한다.

 

다형성의 이점

1. 협력이 유연해진다.
   - 수신자가 메시지를 이해한다면 누구라도 상관하지 않는다.
2. 협력이 수행되는 방식을 확장한다.
   - 송신자에게 아무런 영향도 미치지 않고서도 수신자를 교체할 수 있기에 협력의 세부적인 수행 방식을 쉽게 수정할 수 있다.
3. 협력이 수행되는 방식을 재사용 할 수 있다.
   - 협력에 영향을 미치지 않고서도 다양한 객체들이 수신자의 자리를 대체할 수 있기 때문에 다양한 문맥에서 협력을 재사용할 수 있다.

수신자와 송진자는 메시지라는 얇은 끈으로만 이어져있다.

 

객체 지향 설계에서 

가장 중요한 것은 메시지

• 가장 흔히 범하게 되는 실수는 협력이라는 문맥을 배제한 채 객체 내부의 데이터 구조를 먼저 생각한 후 데이터 조작에 필요한 오퍼레이션을 나중에 고려하는 것이다.
• 데이터에 대한 결정을 뒤로 미루면서 객체의 행위를 고려하기 위해서는 객체를 독립된 단위가 아니라 협력이라는 문맥 안에서 생각해야 한다.
• 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.
• '묻지 말고 시켜라'
• 객체는 다른 객체의 상태를 묻지 말아야 한다.
• '메시지를 믿어라'

 

상태를 먼저 결정하고 행동을 나중에 결정하는 방법은 설계에 나쁜 영향

• 상태를 먼저 결정할 경우 캡슐화 저해
  -> 상태가 객체 내부에 캡슐화되지 못하고 공용 인터페이스에 노출될 위험
• 객체를 협력자가 아닌 고립된 섬으로 만듦
  -> 협력이라는 문맥에서 벗어남
• 객체의 재사용성 저하
  -> 객체의 재사용성은 다양한 협력에 참여할 수 있는 능력에서 나오기 때문

 

인터페이스

인터페이스의 세 가지 특징

1. 인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
2. 인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식만을 변경하는 것은 인터페이스 사용자에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
3. 대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용할 수 있다.

• 메시지가 인터페이스를 결정한다.
• 객체가 다른 객체와 상호작용할 수 있는 유일한 방법은 '메시지 전송'이다.

 

객체 지향 인터페이스 세 가지 원칙

1. 좀 더 추상적인 인터페이스
   : 수신자의 자율성을 보장할 수 있는 수준으로
2. 최소 인터페이스
   : 외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말 것
   -> 객체에 자율성을 부여하고, 내부를 수정하더라도 외부에 미치는 영향을 최소화 (노출되면 외부에서 호출하기 쉬워지므로)
3. 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식
   구현 : 객체를 구성하지만 공용 인터페이스(외부에 공개된 메시지)에 포함되지 않는 모든 것 = 객체의 상태와 행동(메서드 코드)

훌륭한 객체란 구현을 모른 채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용할 수 있는 객체

중요한 이유 : 소프트웨어는 항상 변경되기 때문. 변경에 대한 안전 지대를 만드는 것은 객체를 자율적인 존재로 만드는 데에 기여.

 

캡슐화

: 객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것 (=정보 은닉)

객체지향 캡슐화의 두 가지 관점

1. 상태와 행위의 캡슐화
   : 객체는 스스로 자신의 상태를 관리하며 상태를 변경하고 외부에 응답할 수 있는 행동을 내부에 함께 보관
2. 사적인 비밀의 캡슐화
   : 변경이 빈번하게 일어나는 불안정한 비밀을 안정적인 인터페이스 뒤로 숨김

 

자율적인 책임

자율적인 책임의 특징은 객체가 '어떻게(how)'를 해야 하는가가 아니라 '무엇(what)'을 해야 하는가를 설명해야 한다.

• 자율적 책임의 예시 : 증언하라
• 상세한 책임의 예시 : 목격했던 장면을 떠올려라, 떠오르는 기억을 시간 순서대로 재구성하라, 말로 간결하게 표현하라
• 어떤 책임이 자율적인지를 판단하는 기준은 문맥에 따라 다름을 주의

 

객체의 두 가지 덕목

• 협력적이어야 한다.
  -> 요청에 응답한다. 혼자 모든 걸 처리하지 않는다.
• 자율적이어야 한다.

 

객체의 자율성은 객체의 내부와 외부를 명확하게 구분하는 것에서 나온다.

• public/private
• 객체는 다른 객체가 무엇을 수행하는지는 알 수 있지만 어떻게 수행하는지에 대해서는 알 수 없다.

 

과거의 전통적인 개발 방법은 데이터와 프로세스를 엄격하게 구분한다. 이에 반해 객체지향에서는 데이터와 프로세스를 객체라는 하나의 틀 안에 묶어 놓음으로써 객체의 자율성을 보장한다.

• 메시지 : 객체지향 세계의 단 하나의 의사소통 수단
• 메서드 : 객체가 수신된 메시지를 처리하는 방법 (메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법)

 

메시지를 수신한 객체가 실행 시간에 메서드를 선택할 수 있다는 점은 다른 프로그래밍 언어와 객체지향 언어를 구분 짓는 핵심적인 특징

• 외부의 요청이 무엇인지를 표현하는 메시지와 요청을 처리하기 위한 구체적인 방법인 메서드를 분리하는 것은 객체의 자율성을 높히며, 캡슐화와 깊게 관련

 

객체지향의 본질

• 객체지향이란 시스템을 상호작용하는 자율적인 객체들의 공동체로 바라보고 객체를 이용해 시스템을 분할하는 방법
• 자율적인 객체란 상태와 행위를 함께 지니며 스스로 자기 자신을 책임지는 객체를 의미
• 객체는 시스템의 행위를 구현하기 위해 다른 객체와 협력한다. 각 객체는 협력 내에서 정해진 역할을 수행하며 역할은 관련된 책임의 집합
• 객체는 다른 객체와 협력하기 위해 메시지를 전송하고, 메시지를 수신한 객체는 메시지를 처리하는 데 적합한 메서드를 자율적으로 선택

 

1. 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다. (무엇을 어떻게 증언하라 대신, 무엇을 증언하라)
2. 자율적인 책임은 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리한다. (인터페이스와 구현이 분리)
3. 책임이 자율적인 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다. (객체 간의 결합도가 낮아진다)
4. 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다. (누가 증언하던지)
5. 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.