책 객체지향의 사실과 오해를 읽고 정리한 글입니다.
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 집합이다.
- 객체는 다른 객체와 협력하기 위해 메시지를 전송하고, 메시지를 수신한 객체는 메시지를 처리하는 데 적합한 메서드를 자율적으로 선택한다.
객체의 다양한 특성을 효과적으로 설명하기 위해서는 객체를 상태(state), 행동(behavior), 식별자(identity)를 지닌 실체로 보는 것이 가장 효과적이다.
객체란 식별 가능한 개체 또는 사물이다. 객체는 자동화처럼 만질 수 있는 구체적인 사물일 수도 있고, 시간처럼 추상적인 개념일 수도 있다. 객체는 구별 가능한 식별자, 특징적인 행동, 변경 가능한 상태를 가진다. 소프트웨어 안에서 객체는 저장된 상태와 실행 가능한 코드를 통해 구현된다.
상태(state)
객체지향에서 객체는 다른 객체의 상태에 직접적으로 접근할 수도, 상태를 변경할 수도 없다. 자율적인 객체는 스스로 자신의 상태를 책임져야 한다. 외부의 객체가 직접적으로 객체의 상태를 주무를 수 없다면 간접적으로 상태를 변경하거나 조회할 수 있는 방법이 필요하다.
상태는 특정 시점에 객체가 가지고 있는 정보의 집합으로 객체의 구조적 특징을 표현한다. 객체의 상태는 객체에 존재하는 정적인 프로퍼티와 동적인 프로퍼티 값으로 구성된다. 객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분할 수 있다.
행동(behavior)
객체가 취하는 행동은 객체 자신의 상태를 변경시킨다. 객체의 행동에 의해 객체의 상태가 변경된다는 것은 행동이 **부수 효과(side effect)**를 초래한다는 것을 의미한다. 객체의 행동은 객체의 상태를 변경시키지만 행동의 결과는 객체의 상태에 의존적이다.
행동이란 외부의 요청 또는 수신된 메시지에 응답하기 위해 동작하고 반응하는 활동이다. 행동의 결과로 객체는 자신의 상태를 변경하거나 다른 객체에게 메시지를 전달할 수 있다. 객체는 행동을 통해 다른 객체와의 협력에 참여하므로 행동은 외부에 가시적이어야 한다.
식별자
식별자란 어떤 객체를 다른 객체와 구분하는 데 사용하는 객체의 프로퍼티다. 같은 식별자를 가지지 않기 때문에 상태를 이용한 동등성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교해야 한다. 객체는 상태가 변경될 수 있기 때문에 식별자를 이용한 동일성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교할 수 있다.
객체의 특성
- 객체는 상태를 가지며 상태는 변경 가능하다.
- 객체의 상태를 변경시키는 것은 객체의 행동이다.
- 행동의 결과는 상태에 의존적이며 상태를 이용해 서술할 수 있다.
- 행동의 순서가 실행 결과가 영향을 미친다.
- 객체는 어떤 상태에 있더라도 유일하게 식별 가능하다.
추상화 어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법. 복잡성을 다루기 위해 추상화는 두 차원에서 이뤄진다.
- 첫 번째 차원은 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것이다.
- 두 번쨰 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것이다.
모든 경우에 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것이라는 점을 기억하라.
객체지향 패러다임은 객체라는 추상화를 통해 현실의 복잡성을 극복한다. 그리고 객체지향 패러다임을 이용해 유용하고 아름다운 앱을 개발하기 위한 첫걸음은 추상화의 두 차원을 올바르게 이해하고 적용하는 것이다.
개념
일반적으로 객체의 분류 장치로서 개념을 이야기할 때는 아래의 세 가지 관점을 함께 언급한다.
- 심볼(symbol): 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
- 내연(intension): 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.
- 외연(extension); 개념에 속하는 모든 객체의 집합(set)
타입
타입의 정의는 개념의 정의와 완전히 동일하다. 타입이란 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 의미한다. 어떤 객체에 적용할 수 있을 때 그 객체를 타입의 인스턴스라고한다. 타입의 인스턴스는 타입을 구성하는 외면인 객체 집합의 일원이 된다.
데이터타입
데이터 타입은 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터다. 데이터에 대한 분류는 암시적으로 어떤 종료의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정한다. 객체를 분류하는 기준은 타입이며, 타입을 나누는 기준은 객체가 수행하는 행동이다. 객체를 분류하기 위해 타입을 결정한 후 프로그래밍 언어를 이용해 타입을 구현할 수 있는 한 가지 방법이 클래스이다. 결국 객체 지향에서 중요한 것은 동적으로 변하는 객체의 ‘상태’와 상태를 변경하는 ‘행위’다. 클래스는 타입을 구현하기 위해 프로그래밍 언어에서 재공하는 구현 메커니즘이다.
객체지향 설계 기법
역할, 책임, 협력의 관점에서 애플리케이션을 설계하는 유용한 세 가지 기법
책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design)
협력에 필요한 책임들을 식별하고 적합한 객체에게 책임을 할당하는 방식으로 애플리케이션을 설계한다. 책임- 주도 설계에서는 시스템의 책임을 객체의 책임으로 변환하고, 각 객체가 책임을 수행하는 중에 필요한 정보나 서비스를 제공해줄 협력자를 찾아 해당 협력자에게 책임을 할당하는 순차적인 방식으로 객체들의 협력 공동체를 구축한다. 책임- 주도 설계는 개별적인 객체의 상태가 아니라 객체의 책임과 상호작용에 집중한다.
디자인 패턴(Design Pattern)
전문가들이 반복적으로 사용하는 해결 방법을 정의해 놓은 설계 템플릿 모음이다. 특정한 상황에 적용 가능한 디자인 패턴을 잘 알고 있다면 책임-주도 설계의 절차를 순차적으로 따르지 않고도 시스템 안에 구현할 객체들의 역할과 책임, 협력 관계를 빠르고 손쉽게 포착할 수 있을 것이다.
테스트-주도 개발(Test-Driven Development)
테스트를 먼저 작성하고 테스트를 통과하는 구체적인 코드를 추가하면서 애플리케이션을 완성해가는 방식을 따른다. 테스트-주도 개발의 핵심은 테스트 작성이 아닌 책임을 수행할 객체 또는 클라이언트가 기대하는 객체의 역할이 메시지를 수신할 때 어떤 결과를 반환하고 그 과정에서 어떤 객체와 협력할 것인지에 대한 기대를 코드의 형태로 작성하는 것이다.