객체지향의 사실과 오해를 읽고

 

객체 지향의 사실과 오해: 역할, 책임, 협력 관점에서 본 객체지향

 

조영호 지음

 

0. 서문

 

객체지향으로 향하는 네 단계의 걸음

 

첫 걸음, 클래스가 아니라 객체를 바라보는 것

두 번째 걸음, 객체를 독립적 존재 보다는 기능을 구현하기 위해 협력하는 공동체의 존재로 바라보는 것

세 번째 걸음, 객체들에게 적절한 역할과 책임을 부여하는 것

네 번쨰 걸음, 위 세가지를 언어라는 틀에 담아내는 기술을 익히는 것

 

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작가님의 말에 의하면, 이 책의 목적은 객체지향의 첫 걸음에서 마지막 걸음까지 내디딜 수 있도록 도움을 주는 것이다.

이 책을 읽기 전인 나는 현재 객체지향을 독립된 객체들이 각각의 기능을 하고, 그들의 상호작용으로 무언가를 구현하도록 하는 것... 으로 막연하게 생각하고 있다. 당장 눈 앞의 구현을 위해 코드만 짜는 무지성 코딩을 멈추고 구조를 볼 줄 아는 진정한 프로그래머로 성장하기 위해 객체지향의 기초부터 탐구해보고자 한다. 신뢰하는 친구^^의 추천을 받아 첫 걸음은 이 책이다.

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1. 협력하는 객체들의 공동체

 

흔하게 마주하는 객체지향의 정의 "객체지향이란 실세계를 직접적이고 직관적으로 모델링할 수 있는 패러다임" 라는 게 있다.

 

실세계의 모방이라는 개념은 실용적인 관점에서 객체지향 분석, 설계를 설명하기에는 적합하지 않지만, 객체지향이라는 용어에 담긴 기본 사상을 이해하기에는 효과적이다. 1장에서는 소프트웨어 객체란 실세계 사물의 모방이라는 전통적인 관점에서 객체지향의 다양한 개념을 설명한다.

 

1.1. 협력하는 사람들

 

1.1.1. 커피 공화국의 아침

 

"커피 주문" 이라는 협력에는 필요한 역할과 책임이 있다.

 

역할	책임
손님	커피 주문하기
캐시어	커피 주문 받기
바리스타	커피 제조하기

 

 

1.1.2. 요청과 응답으로 구성된 협력

 

책임을 가진 역할들은 서로 요청과 응답을 하며 협력한다.

 

1.1.3. 역할과 책임

 

손님, 캐시어, 바리스타와 같이 역할과 책임은 협력이 원활하게 진행되는 데 필요한 핵심적인 구성요소이다.

사람들이 협력을 위해 특정한 역할을 맡고 역할에 적합한 책임을 수행한다는 사실은 몇가지 중요한 개념을 제시한다.

 

• 여러 사람이 동일한 역할 수행 가능
• 역할은 대체 가능성을 의미한다
• 책임을 수행하는 방법은 자율적으로 선택할 수 있다
• 한 사람이 동시에 여러 역할을 수행할 수 있다

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1.1을 요약하자면, 객체지향을 커피 판매에 비유하였고, 책임을 가진 역할들이 요청과 응답을 주고 받으며 협력하는 것이라 설명하였다. 여기서 역할을 부여받은 사람은 객체가 되겠지? 사실 나도 객체지향을 실세계의 모방으로써 설명하는 경우를 봐왔는데 마음으로 이해하지 못했으면서 그러겠거니(;) 하고 넘어갔었다. 여기서부터 첫 단추가 뒤틀렸던 것이다!!

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1.2. 역할, 책임, 협력

 

1.2.1. 기능을 구현하기 위해 협력하는 객체들

 

커피 주문을 객체지향으로 옮겨보자.

사람 -> 객체

요청 -> 메세지 가 된다.

 

 

1.2.2. 역할과 책임을 수행하며 협력하는 객체들

 

"시스템"은 역할과 책임을 수행하는 객체들로 분리되고, "시스템의 기능"은 객체 간의 연쇄적인 요청과 응답의 흐름으로 구성된 협력으로 구현된다.

적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 것은 객체지향 설계의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소이다.

 

역할의 특징

• 여러 객체가 동일한 역할을 수행할 수 있다
• 역할은 대체 가능성을 의미한다
• 각 객체는 책임을 수행하는 방법을 자율적으로 선택할 수 있다
• 하나의 객체가 동시에 여러 역할을 수행할 수 있다

 

 

1.3. 협력 속에 사는 객체

 

객체지향 애플리케이션의 윤곽을 결정하는 것은 역할, 책임, 협력이지만 실제로 협력에 참여하는 주체는 객체다.

 

1. 객체는 충분히 "협력적"이어야 한다

• 적극적으로 다른 객체의 요청에 귀 기울이고, 도움을 요청해야 함

2. 객체는 충분히 "자율적"이어야 한다

• 객체 스스로의 결정과 판단에 따라 주체적으로 요청하고 응답한다

객체지향 설계의 묘미는

다른 객체와 조화롭게 협력할 수 있을 만큼 충분히 개방적인 동시에 협력에 참여하는 방법을 스스로 결정할 수 있을만큼 충분히 자율적인 객체들의 공동체를 설계하는데 있다.

 

 

1.3.1. 상태와 행동을 함께 지닌 자율적인 객체

 

객체란, 상태와 행위를 하나의 단위로 묶는 자율적인 존재이다.

여기서 자율성이란 객체 자신의 상태를 직접 관리하고, 상태를 기반으로 스스로 판단하고 행동할 수 있음을 의미한다.

객체의 자율성은 객체 내부와 외부를 명확하게 구분하는 것으로 나온다.

객체는 다른 객체가 무엇(What)을 수행하는지는 알 수 있지만 어떻게(How) 수행하는지는 알 수 없다.

 

과거의 전통적 개발 방법	객체지향
데이터와 프로세스를 엄격하게 구분함	데이터와 프로세스를 객체라는 틀에 묶어 자율성을 보장함

 

 

1.3.2. 협력과 메시지

 

객체간의 의사소통 수단은 오직 하나, "메시지"

 

 

1.3.3. 메서드와 자율성

 

객체가 수신된 메세지를 처리하는 방법, "메서드"

 

*메서드와 *메세지의 분리는 객체들 간의 자율성을 증진시킨다.

• 메서드: 요청을 처리하기 위한 구체적인 방법
• 메세지: 외부의 요청이 무엇인지 표현

어떤 객체에게 메시지를 전송하면 결과적으로 메시지에 대응되는 특정 메서드가 실행된다. 실행 시간에 메서드를 선택할 수 있다는 점은 다른 프로그래밍 언어와 객체지향 프로그래밍 언어를 구분 짓는 핵심적인 특징 중 하나다.

 

 

1.4. 객체지향의 본질

 

그래서 객체지향이란 무엇인가?!

 

시스템을 상호작용하는 자율적인 객체들의 공동체로 바라보고 객체를 이용해 시스템을 분할하는 방법

 

• *자율적인 객체란, 상태와 행위를 함께 지니며 스스로 자기 자신을 책임지는 객체를 의미한다
• 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.

 

 

1.4.1. 객체를 지향하라

 

클래스의 관점 → 객체 중심 관점으로 사고의 중심을 전환해야 한다.

 

코드를 담는 클래스 → 메시지를 주고받는 객체

클래스의 구조와 메서드 → 객체의 역할, 책임, 협력

어떤 클래스가 필요한까? → 어떤 객체들이 어떤 메시지를 주고 받으며 협력하는가?

클래스의 정적인 관계 → 객체들의 동적인 관계

클래스는 그저 협력관계를 코드로 옮기는 도구이고, 객체를 만드는데 필요한 구현 메커니즘일 뿐이다!

 

 

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2. 이상한 나라의 객체

 

2.1. 객체지향과 인지 능력

 

객체: 인간이 분명하게 인지하고 구별할 수 있는 물리적인 또는 개념적인 경계를 지닌 어떤 것

• 소프트웨어에서의 객체지향 패러다임의 목적은 현실세계를 모방하는 것이 아닌 현실세계를 기반으로 새로운 세계를 창조하는 것

 

 

2.2. 객체, 그리고 이상한 나라

 

이상한 나라의 앨리스의 앨리스

• 앨리스는 상태를 가지며 상태는 변경 가능함
• 앨리스의 상태를 변경시키는 것은 앨리스의 행동임
• 앨리스는 어떤 상태에 있더라도 유일하게 식별 가능

 

 

2.3. 객체, 그리고 소프트웨어 나라

 

객체란, 식별 가능한 개체 또는 사물이다.

객체는 구별 가능한 식별자, 특징적인 행동, 변경 가능한 상태를 가진다.

 

2.3.1. 상태

 

상태

 

왜 상태가 필요한가?

• 행동의 과정과 결과를 단순하게 기술하기 위해 "상태"라는 개념을 고안

 

상태와 프로퍼티

• 프로퍼티: 객체의 상태를 구성하는 모든 특징 ( 프로퍼티는 정적, 프로퍼티 값은 동적이다 )
• 상태: 특정 시점에 객체가 가지고 있는 정보의 집합
• 객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분할 수 있음

 

 

2.3.2. 행동

 

상태와 행동

• 객체의 행동은 상태에 영향을 받는다
• 객체의 행동은 상태를 변경시킨다

 

협력과 행동

• 행동: 외부의 요청 또는 수신된 메시지에 응답하기 위해 동작하고 반응하는 활동
• 행동의 결과: 자신의 상태를 변경 or 다른 객체에게 메시지를 전달
• 행동은 외부에 가시적이어야 한다

 

상태 캡슐화

• 상태 → 외부에 노출 X
• 행동 → 외부에 노출 O , 외부에서 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법

 

 

2.3.3. 식별자

 

값 (값 객체)	불변 상태를 가진다
객체 (참조 객체)	가변 상태를 가지고 식별자가 존재한다

 

식별자: 어떤 객체를 다른 객체와 구분하는데 사용하는 객체의 프로퍼티

 

객체의 특성

• 상태를 가지며 상태는 변경 가능하다
• 행동이 상태를 변경시킨다
• 어떤 상태여도 유일하게 식별가능하다

 

 

2.4. 기계로서의 객체

 

• 쿼리: 상태 조회 작업
• 명령: 상태 변경 작업

앨리스 객체(+ 음료 객체)의 기계 은유

 

 

2.5. 행동이 상태를 결정한다

 

객체지향을 설계할 때, 상태가 아니라 행동에 초점을 맞춰야 한다.

 

객체지향 설계 과정

1. 필요한 협력 생각
2. 협력에 참여하는데 필요한 행동 생각
3. 행동을 수행할 객체 생각

 

2.6. 은유와 객체

 

객체지향이란 현실세계의 모방/추상화라는 말은 오해이다. 소프트웨어 객체는 현실의 객체보다 더 많은 일을 할 수 있다. 

소프트웨어 객체 = 능동적이고 자율적인 생명체로 생각하자.

 

객체지향 설계자로서 우리의 목적은 현실을 모방하는 것이 아니라 이상한 나라를 창조하는 것이다.

 

 

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3. 타입과 추상화

 

3.1. 추상화를 통한 복잡성 극복

 

추상화: 구조를 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법. 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하기 위함에 있다.

 

추상화의 2가지 차원

1. 공통점을 취하고 차이점을 버리는 것
2. 중요 부분을 강조하기 위해 세부사항을 제거하는 것

 

 

3.2. 객체지향과 추상화

 

이상한 나라의 앨리스에 나오는 등장 인물을 다음과 같이 단순화 할 수 있다.

	트럼프 그룹	토끼 그룹
객체	하트 여왕, 하트 왕, 클로버 병사, 스페이드 정원사 등	토끼

 

개념이란? 트럼프, 토끼와 같이 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 뜻한다. ( 객체의 분류 장치 )

 

객체: 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물

개념이 객체에 적용됐을 때, 객체를 개념의 인스턴스라고 한다.

 

개념의 세가지 관점

• 심볼: 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
• 내연: 개념의 완전한 정의
• 외연: 개념에 속하는 모든 객체의 집합

→ 어떤 객체를 어떤 개념으로 분류( 객체에 특정 개념을 적용하는 것 )하는지가 객체지향의 품질을 결정한다

 

 

3.3. 타입

 

타입 = 개념

 

타입에 관련된 두가지 사실

• 타입은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것이다
• 타입에 속한 데이터를 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저히 감춰진다

 

3.4. 타입의 계층

3.5. 정적 모델