‘객체지향의 사실과 오해’ 학습 내용을 정리하기 위한 목적의 TIL 포스팅입니다🙆‍♂️

Chapter1-협력하는 객체들의 공동체

• 객체지향의 목표는 실세계를 모방하는 것이 아니라 새로운 세계를 창조하는 것이다.

협력하는 사람들

커피 공화국의 아침

• 손님, 캐시어, 바리스타는 주문한 커피를 손님에게 제공학 위해 협력하는 과정에서 자신이 맡은 바 책임을 다한다.
  • 손님은 카페인을 채우기 위해 커피를 주문할 책임을, 캐시어는 손님의 주문을 받는 책임을, 바리스타는 주문된 커피를 제조하는 책임을
• 객체지향에서 가장 중요한 개념 세 가지 => 역할, 책임, 협력

요청과 응답으로 구성된 협력

• 역할은 어떤 협력에 참여하는 특정한 사람이 협력 안에서 차지하는 책임이나 임무를 의미한다.
  • 손님 역할은 커피를 주문하는 임무를 맡는다.
• 역할이라는 단어는 책임이라는 개념을 내포한다. 특정한 역할은 특정한 책임을 암시한다.
  • 선생님이라는 역할은 학생을 가르칠 책임이 있음을 암시하는것처럼
• 협력에 참여하며 특정한 역할을 수행하는 사람들은 적합한 책임을 수행하게 된다.

역할, 책임, 협력

역할과 책임을 수행하며 협력하는 객체들

• 협력의 핵심은 특정한 책임을 수행하는 역할들 간의 연쇄적인 요청과 응답을 통해 목표를 달성한다는것이다.
• 협력에 참여하는 각 개인은 책임을 수행하기 위해 다른 사람에게 도움을 요청하기도 하며, 이를 통해 연쇄적인 요청과 응답으로 구성되는 협력 관계가 완성된다.
• 객체들의 경우 협력을 통해 애플리케이션 기능을 구현한다.
• 애플리케이션 기능은 더 작은 책임으로 분할되고 책임은 적절한 역할을 수행할 수 있는 객체의 의해 수행된다.
  • 객체는 자신의 책임을 수행하던 도중 다른 객체에게 도움을 요청하기도 한다.
  • 결론적으로 시스템은 역할과 책임을 수행하는 객체로 분할되고 시스템의 기능은 객체 간의 연쇄적인 요청과 응답의 흐름으로 구성된 협력으로 구현된다.
• 객체지향 설계는 적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 것에서 시작된다. 책임은 객체 지향 설계의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소다.
• 역할은 관련성 높은 책임의 집합이다. 객체의 역할은 사람의 역할과 유사하게 다음과 같은 특징을 지닌다.
  • 1)여러 객체가 동일한 역할을 수행할 수 있다.
  • 2)역할은 대체 가능성을 의미한다.
  • 3)각 객체는 책임 수행 방법을 자율적으로 선택할 수 있다.
  • 4)하나의 객체가 동시에 여러 역할을 수행할 수 있다.
• 역할은 유연하고 재사용 가능한 협력 관계를 구축하는데 중요한 설계 요소다. 대체 가능한 역할과 책임은 객체지향 패러다임의 중요한 기반을 제공하는 다형성과도 깊이 연관돼있다.

협력 속에 사는 객체

• 협력 공동체의 일원으로서 객체는 다음과 같은 두 가지 덕목을 갖춰야 한다.

1) 객체는 충분히 협력적이어야 한다.

• 다른 객체의 요청에 충실히 응답하고 다른 객체에게 적극적으로 도움을 요청할 정도로 열린 마음을 지녀야 한다.
• 외부 도움을 무시한채 모든것을 스스로 처리하려고 하는 전지전능한 객체(god object)는 내부적인 복잡도에 의해 자멸하고 만다.
• 외부 요청에 어떻게 응답할지는 객체 스스로 판단하고 결정한다.

2) 객체는 충분히 자율적이어야 한다.

• 자기 스스로의 원칙에 따라 어떤일을 하거나 자기 스스로를 통제하여 절제해야 한다.

상태와 행동을 함께 지닌 자율적인 객체

• 객체가 협력에 참여하는 과정 속에서 스스로 판단하고 결정하는 자율적인 존재로 남기 위해선 필요한 상태(state)와 행동(behavior)을 함께 지니고 있어야 한다.
• 객체의 사적인 부분은 외부에서 일체 간섭할 수 없게 해야하며, 객체 외부에서의 접근이 허락된 수단을 통해서만 객체와 의사소통해야 한다. 객체는 다른 객체가 ‘무엇(what)’을 수행하는지 알 수 있지만 ‘어떻게(how)’ 수행하는지에 대해서는 알 수 없다.
• 객체 관점에서 자율성이란 자신의 상태를 직접 관리하고 상태를 기반으로 스스로 판단하고 행동할 수 있음을 의미한다.

협력과 메시지

• 객체들은 ‘메시지’를 통해 의사소통을 진행한다.
  • 메시지를 송신(다른 객체에 요청)하고, 메시지를 수신(다른 객체로부터 요청을 받고)하고

메서드와 자율성

• 객체가 수신된 메시지를 처리하는 방법을 메서드(method)라 한다.
  • 커피 제조 요청 => 메시지, 커피 제조하는 구체적 방법 => 메서드
• 메시지와 메서드를 분리하는것은 객체의 자율성을 높이는 핵심 메커니즘이다. 이것은 캡슐화 개념과도 깊이 관련돼 있다.

객체지향의 본질

• 객체지향의 개념을 종합해서 정리하면 다음과 같다.
  • 객체지향이란 시스템을 상호작용하는 자율적인 객체들의 공동체로 바라보고 객체를 이용해서 시스템을 분할하는 방법이다.
  • 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 처리하는데 적합한 메서드를 자율적으로 선택한다.

객체를 지향하라

• 클래스가 객체지향 프로그래밍 언어 관점에서 매우 중요한 구성요소인것은 분명하지만, 객체지향의 핵심을 이루는 중심 개념이라 말하기엔 무리가 있다.
  • 자바스크립트 같은 프로토타입(prototype) 기반의 객체지향 언어에선 클래스가 존재하지 않으며 오직 객체만 존재한다. 상속 역시 객체간의 위임 메커니즘을 기반으로 한다.
• 애플리케이션을 협력하는 객체들의 공동체가 아닌 클래스로 구성된 설계도로 보는 관점은 유연하고 확장 가능한 애플리케이션의 구축을 방해한다. 그래서 훌륭한 객체 지향 설계자가 되기 위해선 가장 먼저 클래스 관점에서 메시지를 주고받는 객체 관점으로 사고의 중심을 전환하는 것이다.
• 객체지향의 핵심은 클래스가 아닌 적절한 책임을 수행하는 역할 간의 유연하고 견고한 협력 관계를 구축하는 것이다.(클래스는 협력에 참여하는 객체를 만드는데 필요한 구현 메커니즘일뿐이다)

Chapter2-이상한 나라의 객체

객체지향과 인지 능력

• 소프트웨어 세계에서 살아가는 객체는 현실 세계에 존재하는 객체와는 전혀 다른 모습을 보이는것이 일반적이다.
  • ex. 현실 세계의 전등은 사람의 손길 없이는 스스로 불을 밝힐 수 없지만 소프트웨어 세계의 전등은 외부 도움 없이도 스스로 전원을 켜거나 끌수있음, 현실 세계에서는 사람이 직접 주문 금액을 계산하지만 소프트웨어 세계에서는 주문 객체 자체가 자신의 금액을 계산함

객체, 그리고 이상한 나라

앨리스 객체

앨리스 객체의 특징은 다음과 같다.

• 앨리스는 상태를 가지며 상태는 변경 가능하다.
• 앨리스의 상태(키와 위치)를 변경시키는것은 앨리스의 행동(버섯 한쪽을 먹는다, 병에든 음료를 마신다 등)이다.
  • 행동의 결과는 상태에 의존적이며 상태를 이용해 서술할 수 있다.
  • 행동의 순서가 결과에 영향을 미친다.
• 앨리스는 어떤 상태에 있더라도 유일하게 식별 가능하다.

객체, 그리고 소프트웨어 나라

• 객체란 식별 가능한 개체 또는 사물이다.
• 자동차처럼 구체적 사물일수도 있고, 시간처럼 추상적인 개념일수도 있다.
• 객체는 식별자, 행동, 상태를 가진다.
• 소프트웨어 안에서 객체는 저장된 상태와 실행 가능한 코드를 통해 구현된다.

상태

왜 상태가 필요한가

• 상태는 현재를 기반으로 객체의 행동 방식을 이해할 수 있게한다.
  • ex. 비행기 탑승 가능 여부는 항공권 발권 상태만 보고 예측할 수 있다.

상태와 프로퍼티

• 모든 객체의 상태는 단순한 값과 객체의 조합으로 표현할 수 있다.
• 객체의 상태를 구성하는 모든 특징을 통틀어 객체의 프로퍼티(property)라고 한다.
• 객체와 객체 사이의 의미 있는 연결을 링크(link)라 한다.
• 객체를 구성하는 단순한 값은 속성(attribute)이라 한다.
• 객체의 상태는 객체에 존재하는 정적인 프로퍼티와 동적인 프로퍼티 값으로 구서오딘다. 객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분 가능하다.
• 객체는 다른 객체의 상태에 직접 접근할 수도, 상태를 변경할 수도 없다.

행동

• 객체가 취하는 행동은 객체 자신의 상태를 변경시킨다.
• 상태와 행동 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.
  • 객체의 행동은 상태에 영향을 받는다.
  • 객체의 행동은 상태를 변경시킨다.
• 행동이란 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.

상태 캡슐화

• 메시지 송신자는 메시지 수신자의 상태 변경에 대해서는 전혀 알지 못한다. 이것은 캡슐화가 의미하는 것이다.
  • 객체는 상태를 캡슐 안에 감춰둔채 외부로 노출하지 않는다. 객체가 외부에 노출하는건 행동뿐이며, 외부에서 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법 역시 행동 뿐이다.
• 메시지 송신자는 단지 자신의 요구를 메시지로 포장해서 전달한 뿐이고, 수신된 메시지를 해석하고 그에 반응해서 상태를 변경할지 여부는 전적으로 메시지 수신자의 자율적인 판단에 따른다.(객체의 자율성)
• 결론적으로 상태를 잘 정의된 행동 집합 뒤로 캡슐화하는것은 객체의 자율성을 높이고 협력을 단순하고 유연하게 만든다. 이것이 캡슐화해야 하는 이유다.

식별자

• 값과 객체의 가장 큰 차이점은 값을 식별자를 가지지 않지만 객체는 식별자를 가진다는점이다.
• 값(value)은 숫자, 문자열, 날짜, 시간, 금액 등과 같이 변하지 않는 양을 모델링한다.(불변 상태, immutable state) 값의 경우 두 인스턴스의 상태가 같다면 두 인스턴스를 같은것으로 판단한다.(동등성, equality)
• 객체는 시간에 따라 변경되는 상태(가변 상태, mutable state)를 포함하며, 행동을 통해 상태를 변경한다. 고유한 식별자를 가지기에 두 객체의 상태가 다르더라도 식별자가 같다면 같은 객체로 판단(동일성, identical)할 수 있다.
• 식별자란 어떤 객체를 다른 객체와 구분하는데 사용하는 객체의 프로퍼티다. 값은 식별자를 가지지 않기 때문에 상태를 이용한 동등성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교해야 하고, 객체는 상태가 변경될 수 있기 때문에 식별자를 이용한 동일성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교할 수 있다.

기계로서의 객체

• 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법은 객체가 제공하는 행동뿐이다.

행동이 상태를 결정한다

• 상태를 먼저 결정하고 나중에 행동을 결정하는 방법은 설계에 나쁜 영향을 끼친다. 그 이유는 다음과 같다.
  • 1)캡슐화 저해: 상태가 객체 내부로 깔끔하게 캡슐화되지 못하고 공용 인터페이스에 그대로 노출되버릴 확률이 높아진다.
  • 2)객체를 협력자가 아닌 고립된 섬으로 만듬: 협력이라는 문맥에서 벗어난채 객체를 설계함으로써 자연스럽게 협력에 적합하지 못한 객체를 참조하게 된다.
  • 3)객체 재사용성 저하: 객체의 재사용성은 다양한 협력에 참여할 수 있는 능력에서 나온다. 상태에 초점을 맞춘 객체는 다양한 협력에 참여하기 어렵기에 재사용성이 저하될 수 밖에 없다.
• 훌륭한 객체 지향 설계를 위해선 상태가 아닌 행동에 초점을 맞춰야 하낟. 객체 적합한지를 결정하는것은 상태가 아닌 행동이다.
• 객체지향 설계는 애플리케이션에 필요한 협력을 생각하고 협력에 참여하는데 필요한 행동을 생각한 후 행동을 수행할 객체를 선택하는 방식으로 수행된다. 행동을 결정한후에야 행동에 필요한 정보가 무엇인지를 고려하게 되며 이 과정에서 필요한 상태가 결정된다. 따라서 먼저 객체의 행동을 결정하고 그 후에 행동에 적절한 상태를 선택하게 된다.
• 협력 안에서 객체의 행동은 결국 객체가 협력에 참여하면서 완수해야 하는 책임을 의미한다. 따라서 어떤 책임이 필요한가를 결정하는 과정이 전체 설계를 주도해야 한다.

은유와 객체가

의인화

• 현실 속 객체와 소프트웨어 객체 사이의 가장 큰 차이점은 현실 속에서의 수동적인 존재가 소프트웨어 세계에선 능동적으로 변한다는 것이다.
• 레베카 워프스브록은 현실의 객체보다 더 많은 일을 할 수 있는 소프트웨어 객체의 특징을 의인화라고 부른다.
• 객체지향 세계는 현실을 모방한것이 아니다. 현실의 모습을 조금 참고할 뿐 궁극적인 목적은 현실과 전혀 다른 새로운 세계를 창조하는 것이다.

은유

• 현 세계와 객체지향 세계 사이의 관계를 좀 더 정확하게 설명할 수 있는 단어는 ‘은유’다.
• 은유 관계에 있는 실제 객체의 이름을 소프트웨어 객체의 이름으로 사용하면 표현적 차이를 줄여 소프트웨어의 구조를 쉽게 예측할 수 있게 되고, 이해하기 쉽고 유지보수가 용이하게 된다.

이상한 나라를 창조하라

• 창조한 객체 특성을 상기시킬 수 있다면 현실 속의 객체 이름을 이용해 객체를 묘사하라. 그렇지 않다면 깔끔하게 현실을 무시하고 자유롭게 새로운 객체지향 세계를 창조하라.

Chapter3-타입과 추상화

추상화를 통한 복잡성 극복

• 진정한 의미에서 추상화화란 현실에서 출발하되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정이라 할 수 있다.
• 추상화의 목적은 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는것이다.
• 추상화의 수준, 이익, 가치는 목적에 의존적이다.
• 추상화는 다음과 같이 정의할 수 있다.
  • 어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법이다.
  • 복잡성을 다루기 위해 추상화는 두 차원에서 이뤄진다.
    • 1)구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는것
  • 2)중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것
  • 모든 경우에 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것이라는 점이다.
• 객체지향 패러다임을 이용해 유용하고 아름다운 애플리케이션을 개발하기 위한 첫걸음은 추상화의 두 차원을 올바르게 이해하고 적용하는 것이다.

객체지향과 추상화

그룹으로 나누어 단순화하기

• 앨리스 일화에서 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 와과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕 모두를 간단히 ‘트럼프’라고 추상화해서 바라볼 수 있다.

개념

• 사람들은 본능적으로 공통적인 특성을 기준으로 객체를 여러 그룹으로 묶어 동시에 다뤄야 하는 가짓수를 줄임으로써 상황을 단순화하려고 노력한다.
• 이처럼 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 ‘개념(concept)’이라고 한다. 공통점을 기반으로 객체를 분류할 수 있는 일종의 체라고 할 수 있다.
• 객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미한다. 개념이 객체에 적용됐을 때 객체를 개념의 인스턴스라고 한다.

개념의 세 가지 관점

• 심볼(symbol): 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭 - ex. 트럼프
• 내연(intension): 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.(개념에 포함될 수 있는 조건과 같이) - ex. 몸이 납작하고 두 손과 두 발은 네모 귀퉁이에 달려 있는 등장인물
• 외연(extension): 개념에 속하는 모든 객체의 집합(set) - ex. 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕

객체를 분류하기 위한 틀

• 분류란 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업이다.
• 객체에 특정한 개념을 적용하기로 결심했을 때 우리는 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하고 있는 것이다.
• 분류는 객체지향의 가장 중요한 개념중 하낟. 어떤 객체를 어떤 개념으로 분류할지가 객체지향의 품질을 결정한다.(개발자의 머릿속에 객체를 쉽게 찾고 조작할 수 있는 정신적인 지도를 제공함으로써 개념을 잘 분류할수록 유지보수가 용이해지고 변경에 유연하게 대처할 수 있는 구조가 된다)

분류는 추상화를 위한 도구다

• 추상화의 첫번째 차원은 구체적 사물 간의 공통점은 취하고 차이점을 버리는 일반화를 통해 단순화시키는것(트럼프라는 개념으로 묶고 세세한 차이점들은 무시한것)
• 두번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거해 단순화한것(두 손과 두발이 네모난 몸 모서리에 달려있단것 빼고는 전부 제거한것)
• 개념은 객체들의 복잡성을 극복하기 위한 추상화 도구다.

타입

• 개념 == 타입
• 타입이란 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 의미한다.
• 어떤 객체에 타입을 적용할 수 있을때 그 객체의 타입의 인스턴스라 한다.
• 타입의 인스턴스는 타입을 구성하는 외연인 객체 집합의 일원이 된다.

데이터 타입

• 타입 시스템의 목적은 컴퓨터 메모리속 0과 1로 이루어진 데이터가 잘못 사용되지 않도록 제약사항을 부과하는 것이다.
• 어떤 데이터에 어떤 연산자를 적용할 수 있느냐가 그 데이터의 타입을 결정한다. (+, -, *, /를 적용할 수 있는 타입은 숫자 타입이고, 두 데이터를 연결해 새로운 문자열을 만들 수 있고 데이터에 포함된 문자의 길이를 수 있는 타입은 문자열 타입이다)
• 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저랗게 감춰진다.

객체와 타입

• 상태는 행동의 결과로 초래된 부수효과를 쉽게 표현하기 위해 도입한 추상적인 개념일 뿐이다.
• 객체를 창조할 때 가장 중요하게 고려해야 하는것은 객체가 이웃하는 객체와 협력하기 위해 어떤 행동을 해야 할지를 결정하는 것이다. 즉, 객체가 협력을 위해 어떤 책임을 지녀야 하는지를 결정하는 것이 객체지향 설계의 핵심이다.
• 위의 데이터 타입에 관한 내용은 객체의 타입을 이야기할 때도 동일하게 적용된다.
  • 1)어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다.
  • 2)객체의 내부저깅ㄴ 표현은 외부로부터 철절하게 감춰진다.

행동이 우선이다

• 공용 인터페이스 뒤로 데이터를 캡슈로하라는 오래된 격언은 객체를 행동에 따라 분류하기 위해 지켜야 하는 기본적인 원칙이다.
• 객체가 외부에 제공해야 하는 책임을 먼저 결정후 그 책임을 수행하는데 적합한 데이터를 나중에 결정한 후, 데이터를 채김을 수행하는데 필요한 외부 인터페이스 뒤로 캡슐화해야 한다.
• 데이터를 먼저 결정하고 객체의 책임을 설계하게 되면 유연하지 못한 설계라는 악몽을 초래하게 된다.
• ‘책임 주도 설계(Responsibility-Driven Design)라고 부르는 객체지향 설계 방법은 데이터를 먼저 생각하는 ‘데이터 주도 설계(Data-Driven Design) 방법의 단점을 개선하기 위해 고안됐다.

타입의 계층

일반화/특수화 관계

• 일반화/특수화 관계를 결정하는 것은 객체의 행동이다.

슈퍼타입/서브타입

• 더 일반적인 타입 == 슈퍼타입, 더 특수한 타입 == 서브타입
• 서브타입은 슈퍼타입의 행위와 호환되기에 서브타입은 슈퍼타입으로 대체할 수 있어야 한다.

정적 모델

타입의 목적

• 타입을 사용하는 이유는 시간에 따라 동적으로 변하는 객체의 복잡성을 극복하기 위해서다.
• 타입은 시간에 따라 동적으로 변하는 앨리스의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.

클래스

• 객체지향프로그래밍언어에서 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 클래스를 이용하는 것이다.
• 클래스와 타입을 구분하는 것은 설계를 유연하게 유지하기 위한 바탕이 된다.
• 클래스는 타입의 구현외에도 코드를 재사용하는 용도로도 사용되기 때문에 클래스와 타입을 동일시하는 것은 수많은 오해와 혼란을 불러일으키곤 한다.
• 지금은 객체를 분류하는 기준은 타입이며, 타입을 나누느 기준은 객체가 수행하는 행동이라는 사실만 기억하자.

Chapter4-역할, 책임, 협력

• 객체지향 설계의 전체적인 품질은 협력의 품질로 결정된다.
• 협력이 자리를 잡으면 저절로 객체의 행동이 드러나고 뒤이어 적절한 상태가 결정된다.
• 어떤 협력에 참여하는지가 객체에 필요한 행동을 결정하고, 필요한 행동이 객체의 상태를 결정한다.

책임

• 어떤 객체가 어떤 요청에 대해 대답해줄 수 있거나, 적절한 행동을 할 의무가 있는 경우 책임을 가진다 말한다.
• 책임은 객체지향 설계의 가장 중요한 재료다.

책임의 분류

• 책임은 객체에 의해 정의되는 응집도 있는 행위의 집합이다.
• 객체의 책임은 ‘객체가 무엇을 알고 있는가(knowing)’와 ‘무엇을 할 수 있는가?(doing)’로 구성된다.
• 크레이그 라만은 이러한 분류 체계에 따라 객체의 책임을 크게 ‘하는 것’과 ‘아는 것’의 두 가지 범주로 자세히 분류하고 있다.

하는 것(doing)

• 객체를 생성하거나 계산을 하는 등의 스스로 하는 것
• 다른 객체의 행동을 시작시키는 것
• 다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것

아는 것(knowing)

• 개인적인 정보에 관해 아는 것
• 관련된 객체에 관해 아는 것

• 자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것

• 적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 것이 중요하다. 책임이 불분명한 객체들은 애플리케이션의 미래 역시 불분명하게 만든다..
• 책임은 객체의 외부에 제공해 줄 수 있는 정보(아는 것의 측면)와 외부에 제공해 줄 수 잇는 서비스(하는 것)의 목록이다.

책임과 메시지

• 객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송(message-send)이라고 한다.
• 객체지향 설계는 협력에 참여하기 위해 어떤 객체가 어떤 책임을 수행해야 하고 어떤 객체로부터 메시지를 수신할 것인지를 결정하는 것으로부터 시작된다.
• 어떤 클래스가 필요하고 어떤 메서드를 포함해야 하는지를 결정하는 것은 책임과 메시지에 대한 대략적인 윤곽을 잡은 후에 시작해도 늦지 않다.

역할

책임의 집합이 의미하는 것

• 객체가 수행하는 책임의 집합은 객체가 협력 안에서 수행하는 역할을 암시한다.
• 역할은 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소이다.

역할이 답이다

• 역할을 사용하면 여러 협력을 모두 포괄할 수 잇는 하나의 협력으로 추상화할 수 있다.(여러 증인이 재판에 참여하는 예시)
• 협력 안에서 역할은 “이 자리는 해당 역할을 수행할 수 있는 어떤 객체라도 대신할 수 있다”라고 말하는 것과 같다.
• 메시지가 책임을 의미한다고 했던 것을 기억하라. 결국 동일한 역할을 수행할 수 있다는 것은 협력 내에서 동일한 책임의 집합을 수행할 수 있다는 것을 의미한다.
• 역할은 유사한 협력을 추상화하여 인지 과부화를 줄이고, 유연하며, 재사용성 높은 설계를 만든다.

협력의 추상화

• 다뤄야 하는 협력의 개수를 줄이는 동시에 구체적인 객체를 추상적인 역할로 대체함으로써 협력의 양상을 단순화한다. 이는 애플리케이션의 설계를 이해하고 기억하기 쉬워진다.

대체 가능성

• 객체가 주어진 책임 이외에 다른 책임을 수행할 수도 있다. (ex. 모자 장수는 증인으로서의 역할 뿐만 아니라 모자를 판매할 책임도 가지고 있다)
• 즉, 객체는 역할이 암시하는 책임보다 더 많은 책임을 가지리 수 있다. 따라서 대부분의 경우에 객체의 타입과 역할 사이에는 일반화/특수화 관계가 성립하는 것이 일반적이다.
• 역할의 대체 가능성은 행위 호환성을 의미하고, 행위 호환성은 동일한 책임의 수행을 의미한다.

객체의 모양을 결정하는 협력

흔한 오류

• 첫번째 잘못된 선입견은 시스템에 필요한 데이터를 저장하기 위해 객체가 존재하는 것이 아니라는 것이다. 행위를 수행하며 협력에 참여하기 위해서다. 따라서 가장 중요한 것은 객체의 행동, 즉 책임이다.
• 두번째 잘못된 선입견은 객체지향이 클래스와 클래스의 관계를 표현하는 시스템의 정적 측면에 중점을 둔다는 것이다.
  • 중요한 것은 정적인 클래스가 아닌 협력에 참여하는 동적인 객체이며, 클래스는 단지 시스템에 필요한 객체를 생성하기 위한 구현 메커니즘이다.
  • 따라서, 객체지향의 핵심은 클래스를 어떻게 구현할 것인가가 아니라 객체가 협력 안에서 어떤 책임과 역할을 수행할 것인지를 결정하는 것이다.
• 객체지향 입문자들이 데이터나 클래스를 중심으로 애플리케이션을 설계하는 이유는 협력이라는 문맥을 고려하지 않고 각 객체를 독립적으로 바라보기 때문이다.

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

• 올바른 객체를 설계하려면 먼저 견고하고 깔끔한 협력을 설계해야 한다.
• 협력을 설계한다는 것은 설계에 참여하는 객체들이 주고받을 요청과 응답의 흐름을 결정하는 것이다.
• 이렇게 결정된 요청과 응답의 흐름은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행될 책임이 된다.
• 책임은 객체가 외부에 제공하게 될 행동이다.
• 객체가 수행하게 될 적절한 책임, 즉 행동을 결정한후 그 행동을 수행하는데 필요한 데이터를 고민해야 한다. 그 다음 클래스의 구현 방법을 결정해야 한다.
• 결과적으로 클래스와 데이터는 협력과 책임의 집합이 결정된 후에야 무대 위에 등장할 수 있다.
• 일단 협력이라는 견고한 문맥이 갖춰지면 초점이 협력을 위해 필요한 책임의 흐름으로 옮겨진다. 그리고 협력에 필요한 책임을 결정하고 객체에게 책임을 할당하는 과정을 얼마나 합리적이고 적절하게 수행했는지가 객체지향 설계의 품질을 결정한다.

객체지향 설계 기법

• 역할, 책임, 협력의 관점에서 애플리케이션을 설계하는 유용한 세 가지 기법이 존재한다.

1. 책임-주도 설계(Responsibility-Drivien Design)

• 협력에 필요한 책임들을 식별하고, 적합한 객체에게 책임을 할당하는 방식으로 애플리케이션을 설계하는 방법이다.(객체의 책임 중심 설계)
• 객체지향 설계란 애플리케이션 기능을 구현하기 위한 협력 관계를 고안하고, 협력에 필요한 역할과 책임을 식별한 후 이를 수행할 수 있는 적절한 객체를 식별해 나가는 과정이다.
• 객체지향 설계의 핵심은 올바른 책임을 올바른 객체에 할당하는 것이다.
• 만약 책임을 여러 종류의 객체가 수행할 수 있다면 협력자는 객체가 아니라 추상적인 역할로 대체된다.
• 책임주도 설계는 시스템의 책임을 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.(개별적인 객체의 상태가 아닌 객체의 책임과 상호작용에 집중)
• 협조적이고 성실한 객체들로 구성된 시스템을 설계하는 절차는 다음과 같이 요약할 수 있다.
  • 1)시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악한다
  • 2)시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할한다.
  • 3)분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당한다.
  • 4)객체가 책임을 수행하는 중에 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.
  • 5)해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 한다.

2. 디자인 패턴(Design Pattern)

• 전문가들이 반복적으로 사용되는 해결 방법을 정의해놓은 설계 템플릿 모음이다.
• 패턴은 전문가들이 특정 문제를 해결하기 위해 이미 식별해 놓은 역할, 책임, 협력의 모음이다. 책임주도 설계의 결과를 표현한다.
• 예를 들어, COMPOSITE 패턴의 경우 Component는 클라이언트와 협력할 공용 인터페이스를 정의하는 역할, Leaf는 공용 인터페이스에 대한 오퍼레이션 호출에 응답할 수 잇는 기본적인 행위를 구분, Composite는 외부로부터 부분에 대한 세부 사항을 감추고 포함된 부분을 하나의 단위로 행동하는 역할을 한다.(책 p.135 참고)

3. 테스트-주도 개발(Test-Driven-Development)

• 테스트가 아닌 설계를 위한 기법이다.
• 테스트 작성은 별도 보너스고 핵심은 구체적인 코드를 작성해나가면서 역할, 책임, 협력을 식별하고 식별된 역할, 책임, 협력이 적합한지를 피드백받는 것이다.
• TDD는 객체가 이미 존재한다고 가정하고 객체에게 어떤 메시지를 전송할 것인지에 관해 먼저 생각하라고 충고해준다.
• TDD는 테스트를 작성하는 것이 아니라 책임을 수행할 객체 또는 클라이언트가 기대하는 객체의 역할이 메시지를 수신할 때 어떤 결과를 반환하고 그 과정에서 어떤 객체와 협력할 것인가에 대한 기대를 코드의 형태로 작성하는 것이다.
• 사전 설계 없이 TDD를 진행하는 개발자들은 책임주도 설계의 단계적인 절차와 기법들을 짧은 시간에 감각적으로 수행하는 사람들이다.
• TDD는 책임주도 설계를 통해 도달해야 하는 목적지를 테스트라는 안정장치를 통해 좀 더 빠르고 견고한 방법으로 도달할 수 있도록 해주는 최상의 설계 프랙티스다.
• 요점은 TDD는 다양한 설계 경험과 패턴에 대해 지식이 없는 사람들의 경우에는 온전한 혜택을 누리기 어렵다는 것이다. 초보 개발자들이 TDD를 통해 더 훌륭한 코드를 작성하는 것은 사실이지만 그렇다고 해서 결코 경험 많은 개발자들이 TDD없이 작성한 코드보다 더 훌륭한 코드를 작성할 수는 없다. TDD는 책임주도 설계의 기본 개념과 다양한 원칙과 프랙티스, 패턴을 종합적으로 이해하고 좋은 설계에 대한 감각과 경험을 길러야만 적용할 수 있는 설계 기법이다.

Chapter5-책임과 메시지

자율적인 책임

자신의 의지에 따라 증언할 수 있는 자유

• 객체가 자율적이기 위해서는 객체에게 할당되는 책임의 수준 역시 자율적이어야 한다.

너무 추상적인 책임

• 협력의 의도를 명확하게 표현하지 못할 정도로 추상적인 것 역시 문제다.
• 책임은 협력에 참여하는 의도를 명확하게 설명할 수 있는 수준에서 추상적이어야 한다.

‘어떻게’가 아니라 ‘무엇’을

• 자율적인 책임의 특징은 객체가 ‘어떻게(how)’해야 하는가가 아니라 ‘무엇(what)’을 해야하는가를 설명한다는 것이다.
• ‘증언하다’라는 책임은 모자 장수가 협력을 위해 ‘무엇’을 해야 하는지는 결정하지만 ‘어떻게’해야 하는지에 대해서는 전혀 언급하지 않는다. 증언할 방법은 모자 장수가 자율적으로 선택할 수 있다.

메시지와 메서드

메시지

• ‘증언하라’ 라는 부분을 메시지 이름(message name)이고, 추가적인 정보가 필요한 경우 메시지의 인자(argument)를 통해 추가 정보를 제공할 수 있다.
• 메시지 전송은 수신자, 메시지 이름, 인자의 조합이 된다.

메서드

• 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법을 메서드라고 한다.

다형성

• 서로 다른 유형의 객체가 동일한 메시지에 대해 서로 다르게 반응하는 것이다.
• 다형성은 메시지 송신자의 관점에서 동일한 역할을 수행하는 다양한 타입의 객체와 협력할 수 있게 한다.
• 기본적으로 다형성은 동일한 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성을 의미한다.
• 다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다.
• 메시지 송신자는 수신자가 어떤 종류(타입)인지에 관심이 없는채로 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 다형성은 수신자의 종류를 캡슐화한다.
• 다형성을 사용하면 메시지를 이해할 수 있는 어떤 객체와도 협력할 수 있는 유연하고 확장 가능한 구조를 만들 수 있다. 객체지향 패러다임이 강력한 이유는 다형성을 이용해 협력을 유연하게 만들 수 있기 때문이라는 점이다.

유연하고 확장 가능하고 재사용성 높은 협력의 의미

• 송신자가 수신자에 대해 매우 적은 정보만 알고 있더라도 상호 협력이 가능하다는 사실은 설계 품질에 큰 영향을 미친다.

1. 협력이 유연해진다. 송신자는 수신자가 메시지를 이해한다면 누구라도 상관하지 않는다.

• 메시지 수신자는 송신자에 대한 파급효과 없이 유연하게 협력을 변경할 수 있다.

2. 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다.

• 협력의 세부적인 수행 방식을 쉽게 수정 가능하다.

3. 협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다.

• 다양한 문맥에서 협력을 재사용할 수 있다.

송신자와 수신자를 약하게 연결하는 메시지

• 메시지는 송신자와 수신자 사이의 결합도를 낮춤으로써 설계를 유연하고, 확장 가능하고, 재사용 가능하게 만든다.
• 송신자는 오직 메시지만 바라본다. 수신자의 정확한 타입을 모르고 수신자가 메시지를 이해하고 처리해줄 것이라는 사실만 알아도 충분하다. 수신자는 메시지를 처리하기 위해 자율적으로 메서드를 선택할 수 있지만 메서드 자체는 송신자에게 노출시키지 않는다.

메시지를 따라라

객체지향의 핵심, 메시지

• 클래스는 객체의 속성과 행위를 담는 틀인 추상화 도구일 뿐이다.
• 객체지향 패러다임으로의 전환은 메시지를 주고받는 동적인 객체들의 집합으로 바라보는 것에서 시작된다.
• 메시지가 아닌 데이터 중심으로 객체를 설계하는 방식은 객체 내부 구조를 객체 정의의 일부로 만들기 때문에 객체의 자율성을 저해한다.
• 데이터에 대한 결정을 뒤로 미루면서 객체의 행위를 고려하기 위해서는 객체를 독립된 단위가 아닌 협력이라는 문맥 안에서 생각해야 한다.
• 객체가 메시지를 선택하는 것이 아닌, 메시지가 객체를 선택하게 해야 한다. 이는 메시지를 중심으로 협력을 설계해야 한다.

What/Who 사이클

• 책임주도 설계의 핵심은 어떤 행위가 필요한지를 먼저 결정후 이 행위를 수행할 객체를 결정하는 것이다. 이 과정을 흔히 what/who 사이클이라 한다.
• 먼저 ‘어떤 행위(what)’를 수행할 것인지를 결정한 후에 ‘누가(who)’ 그 행위를 수행할 것인지를 결정하는 것이다. 여기서 ‘어떤 행위’가 바로 메시지다.
• what/who 사이클이라는 용어는 역할을 수행할 객체의 인터페이스를 식별하기 위해 메시지를 이용하는 책임주도 설계의 핵심 아이디어를 명확하게 표현한다.

묻지 말고 시켜라

• 메시지를 먼저 결정후 객체가 메시지를 따르게 하는 설계 방식은 객체가 외부에 제공하는 인터페이스가 독특한 스타일을 따르게 한다. 이 스타일을 묻지 말고 시켜라(Tell, Don’t Ask) 스타일 또는 데메테르 법칙(Law of Demeter)이라고 한다.
• 묻지 말고 시켜라 스타일은 객체를 자율적으로 만들고 캡슐화를 보장하며 결합도를 낮게 유지시켜주기 때문에 설계를 유연하게 만든다.

메시지를 믿어라

• 메시지를 기반으로 다양한 타입의 객체들이 동일한 협력 과정에 참여할 수 있기에 다양한 상황에서 협력을 재사용할 수 있다.
• 당형성은 개별 객체가 아니라 객체들이 주고받는 메시지에 초점을 맞출 때 비로소 그 진가를 발휘하게 된다.

객체 인터페이스

인터페이스

• 협력에 참여하는 객체는 자동차와 마찬가지로 인터페이스를 통해 다른 객체와 상호작용한다.
• 객체의 인터페이스만 알면 객체 내부 구조나 작동 방식을 몰라도 객체와 상호작용 가능하다.
• 또한 인터페이스만 유지된다면 객체 내부 구조나 작동 방식을 변경하거나 다른 객체로 대체한다고 하더라도 인터페이스 사용자에게 영향을 미치지 않는다.

메시지가 인터페이스를 결정한다

• 객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지 목록으로 구성되며 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 잇는지가 객체가 제공하는 인터페이스의 모양을 빚는다.

공용 인터페이스

• 인터페이스는 외부에서 접근 가능한 공개된 인터페이스(공용 인터페이스라 한다)와 내부에서만 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스로 구분된다.
• 모든 상호작용은 메시지를 통해서만 이뤄져야 하며 자기 자신과의 상호작용 역시 예외가 아니다.
• 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 메시지가 객체의 공용 인터페이스의 모양을 암시한다.
• 이것은 책임주도 설계 방식의 what/who 사이클과도 관련이 깊다. 먼저 메시지를 결정하고 이 메시지를 수행할 객체를 나중에 결정하기 때문에 메시지가 수신자의 인터페이스를 결정할 수 밖에 ㅇ벗다.

책임, 메시지, 그리고 인터페이스

• 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있느냐가 어떤 책임을 수행할 수 있느냐와 어떤 인터페이스를 가질것인지를 결정한다.
• 메시지로 구성된 공용 인터페이스는 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리한다. 객체 지향의 힘은 대부분은 객체의 외부와 내부를 구분하는 것에서 나온다.

인터페이스와 구현의 분리

객체 관점에서 생각하는 방법

• 맷 와이스펠드의 객체지향적인 사고 방식을 이해하기 위해 중요한 세 가지 원칙은 다음과 같다.

1) 좀 더 추상적인 인터페이스

• 지나치게 상세한 수준의 메시지를 보내는 것은 객체의 자율성을 저해한다.
• 대신 ‘증언하라’라는 좀 더 추상적인 수준의 메시지를 수신할 수 잇는 인터페이스를 제공하면 수신자의 자율성을 보장할 수 있다.

2) 최소 인터페이스

• 외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말라는 것이다.
• 이는 객체 내부를 수정하더라도 외부에 미치는 영향을 최소화하라 수 있다.

3) 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식(구현)

• 객체지향 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어는 구현(Implementation)이다.
• 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함되지 않는 모든 것이 포함된다.
• 객체 외부와 내부를 분리하라는 것이 결국 객체의 공용 인터페이스와 구현을 명확히 분리하라는 말과 같다.

인터페이스와 구현의 분리 원칙

• 객체를 설계할 때 객체 외부에 노출되는 인터페이스와 객체 내부에 숨겨지는 구현을 명확하게 분리해서 고려해야 한다는 것을 의미한다.
• 객체 내부 변경에 의한 파급효과가 객체 공동체의 구석구석에 파고드는 것을 막아준다.
• 상태와 메서드 구현은 객체 내부에 속한다. 이는 객체 외부에 영향을 미쳐선 안된다. 객체 외부에 영향을 미치는 변경은 객체의 공용 인터페이스를 수정할 때뿐이다.
• 이 원칙은 변경될만한 부분을 객체 내부에 꽁꽁 숨겨 놓는다는 것을 의미하고, 이 원칙을 수행하기 위한 설계 방법을 ‘캡슐화’라고 한다.

캡슐화

• 객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것이다.
• 객체지향 세계에서 두 가지 관점에서 사용된다.
  • 1)상태와 행위의 캡슐화
  • 2)사적인 비밀의 캡슐화
• 외부에 대한 파급효과를 최소화하기 위해선 외부의 객체는 공용 인터페이스에만 의존해야 하고 구현 세부하앙에 대해서는 직접적으로 의존해서는 안된다.

책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다

• 객체의 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고 유연하게 변경할 수 있게 된다. 결과적으로 전체 협력의 설계 품질을 결정하게 된다.
• 그 이유는 다음과 같다.

1. 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.

• 자율적인 책임은 의도를 명확하게 표현함으로써 협력을 단순하고 이해하기 쉽게 만든다.

2. 자율적인 책임은 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.

• 요청하는 객체가 몰라도 되는 사적인 부분이 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 인터페이스와 구현이 분리된다.

3. 책임이 자율적일 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.

• 책임이 자율적일수록 변경에 의해 수정돼야 하는 범위가 좁아지고 명확해진다.
• 변경의 파급효과가 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 두 객체 간의 결합도가 낮아진다.

4. 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.

• 책임이 자율적일수록 협력(설계)이 좀 더 유연해지고 다양한 문맥에서 재활용(재사용)될 수 있다.

5. 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.

• 책임이 자율적일수록 객체의 응집도를 높은 상태로 유지하기 쉬워진다.

• 자율적인 책임은 강력하다. 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고, 객체 외부와 내부의 구분이 명확해지며, 변경에 대한 파급효과를 제한할 수 있고, 유연하게 변경할 수 있는 동시에 다양한 문맥에서 재활용할 수 있게 된다.

Chapter6-객체 지도

• 전통적인 개발 => 변경이 잦은 기능에 안정적인 구조를 종속시키는 방법
• 객체지향 개발 => 안정적인 구조에 변경이 잦은 기능을 종속시키는 방법
• 자주 변경되는 기능이 아닌 안정적인 구조를 따라 역할, 책임, 협력을 구성해야 한다.

기능 설계 대 구조 설계

• 기능 설계 => 제품이 사용자를 위해 무엇을 할 수 있는지에 초점을 맞춤
• 구조 설계 => 제품의 형태가 어때해야 하는지에 초점 맞춤
• 훌륭한 기능 => 훌륭한 소프트웨어를 만들기 위한 충분조건, 훌륭한 구조 => 훌륭한 소프트웨어를 만들기 위한 필요조건
• 성공적인 소프트웨어들이 지닌 공통적인 특징은 훌륭한 기능을 제공하는 동시에 사용자가 원하는 새로운 기능을 빠르고 안정적으로 추가할 수 있다는 것
• 요구사항은 변경된다. 훌륭한 설계자는 사용자가 만족할 수 있는 훌륭한 기능을 제공하는 동시에 예측 불가능한 요구사항 변경에 유연하게 대처할 수 있는 안정적인 구조를 제공하는 능력을 갖춰야 한다.
• 설계가 어려운 이유는 어제 약속했던 기능을 제공하는 동시에 내일 변경될지도 모르는 요구사항도 수용할 수 있는 코드를 창조해야 하기 때문이다.(확장성을 고려해야 하지만 미래는 예측할 수 없기에) 요구사항을 만족시킬 수 있는 다양한 설계안들을 저울질하면서 그 결과로 단순하면서도 유연한 설계를 창조하는 것은 공학보단 예술에 가깝다.
• 불확신한 미래의 변경을 예측하고 이를 성급하게 설계에 반영하는 것은 불필요하게 복잡한 설계를 낳을 뿐이다.(오버 엔지니어링으로 인해 복잡도 증가) 미래를 예측할 수 없다. 단지 대비만 할 수 있을 뿐이다.
• 미래에 대비하는 가장 좋은 방법은 변경을 예측하는 것이 아니라 변경을 수용할 수 있는 선택의 여지를 설계에 마련해 놓는 것이다.
  • 훌륭한 설계자는 어떤 변경이 발생할지 예측하지 않는다.
  • 단지 언젠가는 변경이 발생할 것이며 아직까지는 그것이 무엇인지 모른다는 사실을 겸허히 받아들인다.
  • 좋은 설계는 나중에라도 변경할 수 있는 여지를 남겨 놓는 설계다.
  • 설계를 하는 목적은 나중에 설계하는 것을 허용하는 것이며, 설계의 일차적인 목표는 변경에 소요되는 비용을 낮추는 것이다.
• 변경에 대비하고 변경의 여지를 남겨 놓는 가장 좋은 방법은 자주 변경되는 기능이 아닌 안정적인 구조를 중심으로 설계하는 것이다.
  • 전통적인 기능 분해 => 자주 변경되는 기능 중심으로 설계한후 구조가 기능에 따르도록 => 기능 변경에 취약
  • 객체지향 접근법 => 자주 변경되지 않는 객체 구조를 바탕으로 시스템 기능을 객체간의 책임으로 분배 => 기능 변경되도 구조는 유지된다 => 유연한 소프트웨어의 기반

두 가지 재료: 기능과 구조

• 기능과 구조를 표현하기 위해 일관되게 적용할 수 있는 두 가지 기법은 다음과 같다.
  • 구조: 사용자나 이해관계자들이 도메인(domain)에 관해 생각하는 개념과 개념들 간의 관계로 표현한다.
  • 기능: 사용자의 목표를 만족시키기 위해 책임을 수행하는 시스템의 행위로 표현한다.
• 기능을 수집하고 표현하기 위한 기법 => 유스케이스 모델링 => 산출물: 유스케이스
• 구조를 수집하고 표현하기 위한 기법 => 도메인 모델링 => 산출물: 도메인 모델

안정적인 재료: 구조

도메인 모델

• 도메인이란? 사용자가 프로그램을 사용하는 대상 분야, 모델이란? 지식을 선택적으로 단순화하고 의식적으로 구조화한 형태.
• 그럼 도메인 모델이란? 사용자가 프로그램을 사용하는 대상 영역에 관한 지식을 선택적으로 단순화하고 의식적으로 구조화한 형태이다.
  • 도메인 모델은 소프트웨어가 목적하는 영역 내의 개념과 개념간의 관계, 다양한 규칙이나 제약 등을 주의 깊게 추상화한 것
• 도메인 모델이란 이해관계자들이 도메인에 대해 생각하는 관점, 즉 멘탈 모델(Mental Model)이다.
  • 멘탈 모델이란 사람들이 자기 자신, 다른 사람, 환경, 자신이 상호작용하는 사물들에 대해 갖는 모형이다.
• 도널드 노먼은 제품 설계시 제품에 관한 모든 것이 사용자들이 제품에 대해 가지고 있는 멘탈 모델과 정확하게 일치해야 한다고 주장한다.
  • 설계자는 디자인 모델을 기반으로 만든 시스템 이미지가 사용자 모델을 정확하게 반영하도록 노력해야 한다.(p.186, 그림 6.3)

도메인의 모습을 담을 수 있는 객체지향

• 최종 코드는 사용자가 도메인을 바라보는 관점을 반영해야 한다. 이것은 곧 애플리케이션이 도메인 모델을 기반으로 설계돼야 한다는 것을 의미한다.
• 도메인 모델이란 사용자들이 도메인을 바라보는 관점이며, 설계자가 시스템의 구조를 바라보는 관점인 동시에 소프트웨어 안에 구현된 코드의 모습 그 자체이기 때문이다.
• 객체지향 패러다임은 사용자 관점, 설계자 관점, 코드의 모습을 모두 유사한 형태로 유지할 수 있게 하는 유용한 사고 도구와 프로그래밍 기법을 제공한다.
  • 결과적으로, 객체지향을 이용하면 도메인에 대한 사용자 모델, 디자인 모델, 시스템 이미지 모두가 유사한 모습을 유지하도록 만드는 것이 가능하다.(p.186, 그림 6.3 참고)

표현적 차이

• 소프트웨어 객체는 현실 객체를 모방한 것이 아닌 은유를 기반으로 재창조한 것이다. 따라서 현실 객체가 갖지 못한 특성을 가질 수도 있고 현실 객체가 하지 못하는 행동을 할 수도 있다.
• 이처럼 소프트웨어 객체와 현실 객체 사이의 의미적 거리를 가리켜 ‘표현적 차이’ 또는 ‘의미적 차이’라 한다.
• 핵심은 은유를 통해 현실 객체와 소프트웨어 객체 사이의 차이를 최대한 줄이는 것이다. 소프트웨어 객체를 창조하기 위해 은유해야 하는 대상은 바로 도메인 모델이다.
• 도메인 모델을 기반으로 설계 및 구현하는 것(표면적 차이를 줄이는 것)은 사용자가 도메인을 바라보는 관점을 그대로 코드에 반영할 수 있게 한다. 그렇게 될 경우 소프트웨어를 이해하고 수정하기 쉽게 만들어주게 된다.(p.189, 그림 6.4)
  • 코드 구조가 도메인의 구조를 반영하기 때문에 도메인을 이해하면 코드를 이해하기 훨씬 수월해진다.
  • 도메인속 개념과 관계가 코드 속에 녹아있기 때문에 도메인이 알려주는 길을 따라가면 코드 속에서 길을 잃지 않을 수 있다.

불안정한 기능을 담는 안정적인 도메인 모델

• 도메인 모델을 기반으로 코드를 작성하는 두 번째 이유는 도메인 모델이 제공하는 구조가 상대적으로 안정적이기 때문이다.
• 도메인 모델의 핵심 => 사용자 모델(사용자가 도메인을 바라보는 관점)을 반영해 소프트웨어를 설계 및 구현하는 것
• 사용자 모델에 포함된 개념과 규칙은 비교적 변경될 확률이 적기에 사용자 모델을 기반으로 설계와 코드를 만들면 변경에 쉽게 대처할 수 있을 가능성이 크다.
• 이는 도메인 모델이 기능을 담을 수 있는 안정적인 구조를 제공할 수 있음을 의미한다. 안정적인 구조를 기반으로 자주 변경되는 기능을 배치함으로써 기능의 변경에 대해 안정적인 소프트우어를 구현할 수 있다.
• 정기예금 도메인 모델 예제(p.190~191)

불안정한 재료: 기능

• 사용자는 자신의 목표를 달성하기 위해 시스템과의 상호작용을 한다.
• 사용자의 목표를 달성하기 위해 사용자와 시스템 간에 이뤄지는 상호작용의 흐름을 텍스트로 정리한 것을 ‘유스케이스’라 한다.
• 유스케이스의 가치는 사용자들의 목표 중심으로 시스템의 기능적인 요구사항들을 이야기 형식으로 묶을 수 있다는 점이다.
• 정기예금 이자 계산 유스케이스 예제(p.193, 그림 6.6)

유스케이스는 설계 기법도, 객체지향 기법도 아니다

• 단지 기능적 요구사항을 사용자의 목표라는 문맥을 중심으로 묶기 위한 정리 기법일 뿐이다. 객체의 구조나 책임에 대해 어떤 정보도 제공하지 않는다.
• 물론 유스케이스 텍스트 안에서 도메인 모델에서 사용할 용어에 대한 힌트(계좌, 이자, 금액 등)를 얻을 수도 있지만, 도메인 모델을 구축할 수 있는 모든 젖ㅇ보가 포함돼 있다는 착각에 빠져선 안된다.

재료 합치기: 기능과 구조의 통합

도메인 모델, 유스케이스, 그리고 책임주도 설계

• 불안정한 기능을 안정적인 구조 안에 담음으로써 변경에 대한 파급효과를 최소화하는 것은 훌륭한 객체지향 설계자가 갖춰야할 기본적인 설계 능력이다.
  • 도메인 모델은 안정적인 구조를 개념화하기 위해, 유스케이스는 불안정한 기능을 서술하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 도구다.
• 유스케이스에 정리된 시스템의 기능을 도메인 모델을 기반으로 한 객체들의 책임으로 분배해야 한다.
• 시스템은 사용자와 만나는 경계에서 사용자의 목표를 만족시키기 위해 사용자와의 협력에 참여하는 커다란 객체다. 시스템내 기능은 결국 시스템의 책임으로 볼 수 있다.
• 시스템이라는 안에는 더 작은 규모의 객체가 포함될 수 있다. 시스템이 수행해야 하는 커다란 규모의 책임은 시스템 안에 살아가는 더 작은 크기의 객체들의 협력을 통해 구현될 수 있다. 책임주도 설계는 이 지점부터 적용된다.
• 시스템에 할당된 커다란 책임을 작은 규모의 객체들이 수행해야 하는 더 작은 규모의 책임으로 세분화된다. 그렇다면 어떤 객체를 선택할 것인가? 이 시점에 도메인 모델이 필요하게 된다.(도메인 모델에 포함된 개념을 은유하는 소프트웨어 객체를 선택해야 한다. 이는 소프트웨어와 코드 사이의 표현적 차이를 줄이는 첫 걸음이다)
• 협력을 완성하는데 필요한 메시지를 식별하면서 객체들에게 책임을 할당해 나간다.
• 마지막으로 협력에 참여하는 객체를 구현하기 위해 클래스를 추가하고 속성과 함께 메서드를 구현하면 시스템 기능이 완성된다.
• 이렇게하면 코드는 불안정한 기능을 수용할 수 있는 안정적인 구조에 기반한다.
• 유스케이스는 사용자에게 제공할 기능을 시스템의 책임으로 보게함으로써 객체 간의 안정적인 구조에 책임을 분배할 수 있는 출발점을 제공한다.
• 도메인 모델은 기능을 수용하기 위해 은유할 수 있는 안정적인 구조를 제공한다.
• 책임주도 설계는 유스케이스로부터 사용자가 달성하려는 목표를, 도메인 모델로부터 기능을 수용할 수 있는 안정적인 구조를 제공받아 실제로 동작하는 객체들의 협력 공동체를 창조한다. 이로써 유스케이스와 도메인 모델을 통합한다.
• 여기서 중요한 것은 견고한 객체지향 애플리케이션을 개발하기 위해서는 사용자 관점에서 시스템의 기능을 명시하고, 사용자와 설계자가 공유하는 안정적인 구조를 기반으로 기능을 책임으로 변환하는 체계적인 절차를 따라야 한다는 것이다.
• 이자 계산 기능 구현 예제(p.199~p.201)
  • 도메인 모델에 명시된 정기예금이나 계좌와 같은 개념을 스스로 상태와 행위를 관리하는 자율적인 객체로 간주한다는 사실에 주목해야 한다.
  • 왜 이자를 계산하는 책임을 이자율 객체에 할당하는가? 책임 할당의 기본 원칙은 책임을 수행하는데 필요한 정보를 가진 객체에게 그 책임을 할당하는 것이기 때문이다. 이것은 관련된 상태와 행동을 함께 캡슐화하는 자율적인 객체를 낳는다.

기능 변경을 흡수하는 안정적인 구조

• 도메인 모델을 기반으로 객체 구조를 설계하는 이유는 도메인 모델이 안정적이기 때문이다. 왜 안정적일까?
• 비즈니스 정책이나 규칙이 크게 변경되지 않는 한 시스템 기능이 변경되더라도 객체 간의 관계는 일정하게 유지되기 때문이다. 기능 요구사항이 변경될 경우 책임과 객체 간의 대응 관계만 수정될 뿐이다. 이는 변경에 대한 파급효과를 최소화하고 요구사항 변경에 유연한 시스템을 구축하게 한다.
  • 1)도메인 모델을 구성하는 개념은 비즈니스가 없어지거나 완전히 개편되지 안흔 한 안정적으로 유지된다. 정기예금이란 금융상품이 없어지거나 완전 개편되지 않는 한 정기예금과 계좌, 이자율, 이자란 개념은 안정적으로 유지된다.
  • 2)도메인 모델을 구성하는 개념 간의 관계는 비즈니스 규칙을 기반으로 하기에 비즈니스 정책이 크게 변경되지 않는 한 안정적으로 유진된다. 정기예금 도메인에서 이자는 정기예금이 만기가 되거나 중도해지를 하는 경우에 한해서 단 한 번만 지급된다. 따라서 계좌와 이자간의 0..1 관계는 이같은 핵심적인 비즈니스 규칙이 변경되지 않는 한 동일하게 유지될 것이다.
• 이자 계산 기능의 변경 예제(p.204, 그림 6.13)
  • 이자 계산 기능이 단리 이자 방식에 복리 이자 방식이 추가된다하더라도 핵심적인 클래스와 클래스 간의 관계는 그대로 유지된다.
  • 클래스 구조가 그대로 유지되는 이유는 도메인을 구성하는 기본적인 개념과 관계를 포함하는 도메인 모델을 기반으로 시스템의 기능을 대응시켰기 때문이다.
  • 안정적인 도메인 모델을 기반으로 시스템의 기능을 구현할 경우 시스템의 기능이 변경되더라도 비즈니스의 핵심 정책이나 규칙이 변경되지 않는 한 전체적인 구조가 한 번에 흔들리지는 않는다. 이것이 일반적으로 객체지향이 기능 변경에 좀 더 유연한 패러다임이라고 일컬어지는 이유다.
• 객체지향의 가장 큰 장점은 도메인을 모델링하기 위한 기법과 프로그래밍하기 위해 사용되는 기법이 동일하다는 점이다. 따라서 도메인 모델링에서 사용한 객체 개념을 코드단의 클래스로 매끄럽게 변환 가능하다.(객체지향의 연결완전성)
  • 역방향도 성립한다. 객체지향에서 도메인 모델과 코드 모두 동일한 패러다임을 공유하기 때문에 코드의 수정이 곧 모델의 수정이 된다.
• 도메인 모델이 코드와 분리된 별도 산출물이 아니라는 점에 유의하라. 도메인 모델은 문서나 다이어그램도 아니고 사람들의 머릿속에 들어 있는 공유된 멘탈 모델이다.
• 사람들의 머릿속에 p.206, 그림 6.14와 유사한 모델이 공유될 수 있다면 그것으로 충분하다. 사람들이 동일한 용어와 동일한 개념을 이용해 의사소통하고 코드로부터 도메인 모델을 유추할 수 있게 하는 것이 도메인 모델의 진정한 목표다.
• 안정적인 도메인 모델을 기반으로 시스템 기능을 구현하라. 도메인 모델과 코드를 밀접하게 연관시키기 위해 노력하라. 그것이 유지보수하기 쉽고 유연한 객체지향 시스템을 만드는 첫걸음이 될 것이다.

Chapter7-함께 모으기

• 마틴 파울러는 객체지향 설계 안에 존재하는 ‘개념 관점’, ‘명세 관점’, ‘구현 관점’에 대해 설명한다.
• ‘개념 관점(Conceptual Perspective)’에서 설계는 도메인 안에 존재하는 개념과 개념들 사이의 관계를 표현한다. 실제 도메인의 규칙과 제약을 최대한 유사하게 반영하는 것이 핵심이다.
• ‘명세 관점(Specification Perspective)’에 이르면 소프트웨어로 초점이 맞춰진다. 객체가 협력을 위해 ‘무엇’을 할 수 있는가에 초점을 맞춘다. 인터페이스와 구현을 분리하는 것은 훌륭한 객체지향 설계를 낳는 가장 기본 원칙이다.
• ‘구현 관점(Implementation Perspective)’은 객체들의 책임을 수행하는 데 필요한 동작하는 코드를 작성하는 것이다.
• 클래스는 위 세 가지 관점을 모두 수용할 수 있도록 개념, 인터페이스, 구현을 함께 드러내야 한다.

커피 전문점 도메인

• 커피 전문점 도메인에 대해 도메인 모델에서 최종 코드까지의 구현 과정에 대한 예시 설명(p.209~p.226)
• 소프트웨어가 대상으로 하는 영역인 도메인을 단순화해서 표현한 모델을 도메인 모델이라고 한다.
• 실제 도메인 모델을 작성하는 단계에서 어떤 관계가 포함 관계이고 어떤 관계가 연관 관계인지는 중요하지 않다. 초점은 어떤 타입이 도메인을 구성하느냐와 타입들 사이에 어떤 관계가 존재하는지를 파악함으로써 도메인을 이해하는 것이다. 책에서는 설명을 위해 포함 관계와 연관관계를 구분하고 있지만 실제로는 메뉴판과 메뉴 항목 사이, 손님과 메뉴판 사이에 관계가 존재한다는 사실을 이해하는 것만으로도 충분하다.

설계하고 구현하기

커피를 주문하기 위한 협력 찾기

• 객체지향 설계의 첫 번째 목표는 훌륭한 객체를 설계하는 것이 아닌 훌륭한 협력을 설계하는 것이다. 훌륭한 객체는 훌륭한 협력을 설계할 때만 얻어질 수 있다.
• 메시지를 먼저 선택(추출)하고 그 후에 메시지를 수신하기에 적절한 객체를 선택해야 한다.
  • 커피 전문점 도메인에서 협력을 찾는 예시 설명 참고(p.215~p.221)

인터페이스 정리하기

• 객체가 수신한 메시지가 객체의 인터페이스를 결정한다. 메시지가 객체를 선택했고, 선택된 객체는 메시지를 자신의 인터페이스로 받아들인다.

구현하기

• 구현하지 않고 머릿속으로만 구상한 설계는 코드로 구현하는 단계에서 대부분 변경된다. 설계 작업은 구현을 위한 스케치를 작성하는 단계지 구현 그 자체일 수는 없다.
• 중요한 것은 설계가 아닌 코드다. 따라서 협력을 구상하는 단계에 너무 오랜 시간을 쏟지 말고 최대한 빨리 코드를 구현해서 설계에 이상이 없는지, 설계가 구현 가능한지를 판단해야 한다. 코드를 통한 피듸백 없이는 깔끔한 설계를 얻을 수 없다.
• MenuItem 목록을 Menu의 속성으로 포함시킨 결정 역시 클래스 구현 과정에서 내려졌다. 객체의 속성(멤버변수)은 캡슐화되다보니 인터페이스(public 함수)에는 객체의 내부 속성에 관한 어떤 힌트도 제공돼서는 안 된다.(Menu내 choose 함수는 name 이라는 String 문자열로 인자를 받는다)
  • 이를 위한 가장 훌륭한 방법은 인터페이스를 정하는 단계에서는 객체가 어떤 속성을 가지는지, 또 그 속성이 어떤 자료 구조로 구현됐는지를 고려하지 않는 것이다.
  • 객체에게 책임을 할당하고 인터페이스를 결정할 때는 가급적 객체 내부의 구현에 대한 어떤 가정도 하지 말아야 한다.
  • 객체가 어떤 책임을 수행해야 하는지를 결정한 후에야 책임을 수행하는 데 필요한 객체의 속성을 결정하라.
  • 이것이 객체의 구현 세부 사항을 객체의 공용 인터페이스에 노출시키지 않고 인터페이스와 구현을 깔끔하게 분리할 수 있는 기본적인 방법이다.
• MenuItem의 인터페이스를 구성하는 오퍼레이션들을 MenuItem을 구현하는 단계에서야 식별했다. 이는 부끄러워해야 할 일이 아니다. 인터페이스를 통해 실제로 상호작용을 해보지 않은 채 인터페이스의 모습을 정확히 예측하는 것은 불가능에 가깝다.
• 설계를 간단히 끝내고 최대한 빨리 구현에 돌입하라. 머릿속에 객체의 협력 구조가 번뜩인다면 그대로 코드를 구현하기 시작하라. 설계가 제대로 그려지지 않는다면 고민하지 말고 실제로 코드를 작성해가면서 협력의 전체적인 밑그림을 그려보라. TDD로 코드를 구현하는 사람들이 하는 작업이 바로 이것이다. 그들은 테스트 코드를 작성해가며 협력을 설계한다.

코드와 세 가지 관점

코드는 세 가지 관점을 모두 제공해야 한다

개념 관점

• 커피전문점 도메인을 기준으로 개념 관점에서 Customer, Menu, MenuItem, Barista, Coffee 클래스들을 자세히 살펴보면 커피 전문점 도메인을 구성하는 중요한 개념과 관계를 반영한다는 사실을 알 수 있다.
• 소프트웨어 클래스가 도메인 개념의 특성을 최대한 수용하면 변경 관리하기 쉽고 유지보수성을 향상시킬 수 있다.
• 예를 들어, 커피를 제조하는 과정을 변경해야 한다면 어디를 수정해야 할까? 현실 세계에서 커피를 제조하는 사람은 바리스타다. 따라서 현실 세계와 동일하게 소프트웨어 안에서도 Barista라는 클래스가 커피를 제조할 것이라고 쉽게 유추할 수 있다.
• 소프트웨어 클래스와 도메인 클래스 사이의 간격이 좁으면 좁을수록 기능을 변경하기 위해 뒤적거려야 하는 코드의 양도 점점 줄어든다.

명세 관점

• 클래스의 인터페이스를 바라본다. 클래스의 public 메서드는 다른 클래스가 협력할 수 있는 공용 인터페이스를 드러낸다.
• 최대한 변화에 안정적인 인터페이스를 만들기 위해서는 인터페이스를 통해 구현과 관련된 세부사항이 드러나지 않게 해야 한다.

구현 관점

• 클래스의 내부 구현을 바라본다. 메서드와 속성은 구현에 속하며 공용 인터페이스의 일부가 아니다.
• 따라서 메서드의 구현과 속성의 변경은 원칙적으로 외부 객체에게 영향을 미쳐서는 안된다.(물론 원칙적으로란 예외도 있다는 사실..)

• 이는 메서드와 속성이 철저하게 클래스 내부로 캡슐화돼야 하며 클래스 내부의 비밀이다.

• 개념 관점, 명세 관점, 구현 관점은 동일한 코드를 바라보는 서로 다른 관점이다. 하나의 클래스 안에 세 가지 관점을 모두 포함하면서도 각 관점에 대응되는 요소를 명확하고 깔끔하게 드러낼 수 있다.

도메인 개념을 참조하는 이유

• 메시지를 수신할 객체를 선택시 도메인 개념 중에서 가장 적절한 것을 선택하는 것이다.
• 도메인에 대한 지식을 기반으로 코드의 구조와 의미를 쉽게 유추할 수 있게 한다. 이는 시스템 유지보수성에 커다란 영향을 미친다.

인터페이스와 구현을 분리하라

• 명세 관점은 클래스의 안정적인 측면을 드러내고, 구현 관점은 클래스의 불안정한 측면을 드러내야 한다.
• 인터페이스가 구현 세부사항을 노출하기 시작하면 아주 작은 변동에도 전체 협력이 요동치는 취약한 설계를 얻을 수 밖에 없다.
• 명세 관점이 설계를 주도하게 하면 설계의 품질이 향상될 수 있다.
• 클래스를 명세 관점과 구현 관점으로 나눠볼 수 있어야 한다. 캡슐화를 위반해서 구현을 인터페이스 밖으로 노출해서도 안되고, 인터페이스와 구현을 명확하게 분리하지 않고 흐릿하게 섞어놓아서도 안된다.
• 결국 세 가지 관점 모두에서 클래스를 바라볼 수 있으려면 훌륭한 설계가 뒷받침돼야 하는 것이다.

부록A

추상화 기법

• 도메인에 존재하는 개념들을 구조화하고 단순화하기 위해 다양한 추상화 기법을 사용한다.
• 1)분류와 인스턴스화: 분류는 객체의 구체적인 세부사항을 숨기고 인스턴스 간에 공유하는 공통적인 특성을 기반으로 범주를 형성하는 과정이다.
• 2)일반화와 특수화: 일반화는 범주 사이의 차이를 숨기고 범주 간에 공유하는 공통적인 특성을 강조한다. 일반화의 역은 특수화다.
• 3)집합과 분해: 집합은 부분과 관련된 세부사항을 숨기고 부분을 사용해서 전체를 형성하는 과정을 가리킨다. 집합의 반대는 전체를 부분으로 분리하는 분해다.

분류와 인스턴스화

개념과 범주

• 객체를 분류하고 범주로 묶는 것은 객체들의 특정 집합에 공통 개념을 적용하는 것이다. 범주로 여러 객체들을 묶음으로써 복잡성을 낮출 수 있다.
• 분류는 세상에 존재하는 객체에 개념을 적용하는 과정이다. 객체를 특정한 개념을 나타내는 집합의 구성요소로 포함시킨다.
• 분류는 객체를 타입(개념)과 연관시키는 것이고, 분류의 역은 타입에 해당하는 객체를 생성하는 인스턴스화다.

타입

• 타입을 객체의 분류 장치로 적용할 수 있으려면 당므과 같은 세 가지 관점에서의 정의가 필요하다.
  • 1)심볼: 타입을 가리키는 간략한 이름이나 명칭(ex. 자동차)
  • 2)내연: 타입의 완젛난 정의. 내연의 의미를 이용해 객체가 타입에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.(ex. 원동기를 동력원으로 주행하는 사람이나 화물을 운반하는 기계)
  • 3)외연: 타입에 속하는 모든 객체들의 집합(ex. 여러 유형의 자동차들의 모음)

일반화와 특수화

범주의 계층

• 린네의 계층 구조는 좀 더 세부적인 범주(고양이종)가 계층의 하위에 위치하고 좀 더 일반적인 범주(포유류강)가 계층의 상위에 위치한다.(p.238)
• 이때 게층의 상위에 위치한 범주를 계층의 하위에 위치한 범주의 일반화라고 하고, 하위에 위치한 범주는 상위에 위치한 범주의 특수화라고 한다.

서브타입

• 일반화/특수화는 계층 구조 안에 존재하는 타입간의 관계를 뜻한다. 따라서 좀 더 일반적인 타입을 이용해 좀 더 세부적인 타입을 정의함으로써 타입 간의 계층 구조를 구축할 수 있다.
• 보다 더 일반적인 타입 => 슈퍼타입(supertype), 좀 더 특수한 타입 => 서브타입(subtype)
• 슈퍼타입은 서브타입의 일반화이고, 서브타입은 슈퍼타입의 특수화다.
• 서브타입은 슈퍼타입이 가진 본질적인 속성과 함꼐 자신만의 추가적인 속성을 가진다. 이것은 내연 관점에서 슈퍼타입의 정의가 서브타입의 정의보다 더 일반적이라는 것을 의미한다.
• 일반화의 특징을 이용하면 부분적인 사실을 통해 복잡한 사실에 대한 논리적인 추론이 가능해진다.(ex. 고양이이는 쥐를 잡는 동물이면서, 척추가 있고 새끼를 낳아 젖을 먹여 기르는 동물이다라는걸 유추 가능함) 즉, 복잡한 세상의 속성을 논리적으로 쉽게 이해할 수 있다.
• 객체의 집합을 나타내는 외연 관점에서 서브타입은 슈퍼타입의 부분집합으로 표현된다.(ex. 고양이 집합은 육식동물의 부분집합이며, 육식동물 집합은 포유류의 부분집합이다)
• 크레이그 라만은 어떤 타입이 다른 타입의 서브타입이 되기 위해서는 ‘100% 규칙’과 ‘Is-a 규칙’을 준수해야 한다고 한다.
  • 100% 규칙: 타입의 내연과 관련하여 슈퍼타입의 정의가 100% 서브타입에 적용돼야만 한다는 규칙이다. 서브타입의 속성과 연관관계면에서 슈퍼타입과 100% 일치해야 한다.
  • Is-a 규칙: 타입의 외연과 관련하여 서브타입의 모든 인스턴스는 슈퍼타입 집합에 포함돼야 한다는 규칙이다. 이는 대개 영어로 서브타입은 슈퍼타입이다(subtype is a supertype)라는 구문을 만듦으로써 테스트할 수 있다.(서브타입이 슈퍼타입 정의를 확장하는 경우에는 is-a-kind-of 관계라 부르기도 한다)

상속

• 프로그래밍 언어를 이용해 일반화/특수화 관계를 구현하는 가장 일반적인 방법은 클래스 간의 상속이다.
• 하지만 모든 상속 관계가 일반화 관계인것은 아니다
• 일반화의 원칙은 서브타입은 슈퍼타입에 순응해야 한다는 것이다.
• 순응에는 구조적인 순응과 행위적인 순응이 있다.
  • 구조적 순응: 타입의 내연과 관련된 100% 규칙을 의미한다. 즉, 서브타입은 슈퍼타입이 가지고 있는 속성과 연관관계면에서 100% 일치해야 한다.
  • 행위적 순응: 타입의 행위에 관한것으로 서브타입은 슈퍼타입을 행위적으로 대체 가능해야 한다는걸 의미한다.(리스코프 치환 원칙)
• 상속의 두 가지 용도
  • 1)일반화 관계를 구현
  • 2)코드 중복을 방지하고 공통 코드를 재사용위한 언어적 메커니즘 제공
• 상속은 서브타이핑(subtyping)과 서브클래싱(subclassing)의 두 가지 용도로 사용될 수 있다.
  • 서브타이핑(subtyping): 서브클래스가 슈퍼클래스를 대체할 수 있는 경우, 설계의 유연성이 목표(인터페이스 상속)
  • 서브클래싱(subclassing): 대체할 수 없는 경우, 코드 중복 제거와 재사용이 목적(구현 상속)
• 상속받았다는 사실만으로 서브타이핑인지, 서브클래싱인지 여부를 결정할수 없고 클라이언트 관점에서 실제 어떻게 사용되고 있는지를 확인해야 한다.
• 가능한 모든 상속 관계가 서브타이핑의 대체 가능성을 준수하도록 주의 깊게 사용하는 것은 코드를 유연하게 만들고 재사용성을 높이는 한 가지 방법이다.

집합과 분해

계층적인 복잡성

• 집합 => 안정적인 형태의 부분으로부터 전체를 구축하는 행위, 분해 => 집합과 반대로 전체를 부분으로 분할하는 행위
• 집합의 가치는 많은 사물 형상을 하나의 단위로 다룸으로써 복잡성을 줄일 수 있다는 것이다. 불필요한 세부사항을 배제하고 큰 그림에서 대상을 다룰수 있게 한다.
• 분해는 전체 안에 포함된 부분들을 새로운 전체로 다룰 수 있게 한다.
• 집합과 분해는 한 번에 다뤄야 하는 요소의 수를 감소시킴으로써 인지 과부하를 방지한다.

합성 관계

• 객체와 객체 사이의 전체-부분 관계를 구현하기 위해서는 합성관계를 사용한다.
• 부분을 전체 안에 캡슐화함으로써 인지 과부하를 방지한다.(ex. 주문 항목은 주문의 일부이므로 주문 항목과 관련된 세부 사항은 무시하고 주문과 상품만이 존재하는 것처럼 모델을 다룰 수 있다)
• 주문 내부의 세부 사항을 다루는 동안에는 주문 외부의 상품에 대해서는 신경 쓰지 않아도 무방하다. 따라서 복잡성이 완화된다.
• 상품은 주문 항목의 일부가 아니다. 이처럼 단순한 물리적 통로가 존재하는 관계를 ‘연관 관계’라고 한다.
• 일반적으로 합성관계는 동일한 객체 생명주기를 가진다. 일반 관계는 독립적인 객체 생명주기를 가진다. 그러다보니 합성 관계가 더 강하게 객체들을 결합시킨다.

패키지

• 합성 관계를 이용해 커다란 객체 그룹을 단순화하더라도 클래스의 수가 많아지면 많아질수록 얽히고 설킨 클래스 간의 의존성을 관리하는 일은 악몽으로 변해 간다.
• 구조를 단순화하기 위해서는 서로 관련성이 높은 클래스 집합을 논리적인 단위로 통합해야 한다.
• 패키지를 이용하면 시스템 전체적인 구조를 이해하기 위해 한 번에 고려해야 하는 요소의 수를 줄일 수 있다. 또한 개별 클래스가 아닌 클래스의 집합을 캡슐화함으로써 전체적인 복잡도를 낮출 수 있다.
• 함꼐 협력하는 응집도 높은 클래스 집합을 하나의 패키지 내부로 모으면 코드를 이해하기 위해 패키지 경계를 넘나들 필요가 적어진다.
• ‘합성 관계’는 내부에 포함된 객체들의 존재를 감춤으로써 내부 구조를 추상화하는 것처럼 ‘패키지’는 내부에 포함된 클래스들을 감춤으로써 시스템 구조를 추상화한다.