자료 추상화
- 구현을 감추려면 추상화가 필요하다.
- 그저 조회 함수와 설정 함수로 변수를 다룬다고 클래스가 되진 않는다.
- 그보다는 추상 인터페이스를 제공해 사용자가 구현을 모른 채 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스다.
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//구체적인 Vehicle 클래스
public interface Vehicle {
double getFuelTankCapacityInGallons(); //get 함수를 사용하지만 어떤 변수 값을 반환할 뿐이라는 점은 쉽게 드러난다. (실제 클래스의 필드)
double getGallonsOfGasoline();
}
//추상적인 Vehicle 클래스
public interface Vehicle {
double getPercentFuelRemainint(); //추상적인 개념을 사용하여 내용을 숨길 수 있다.
}
- 자료를 세세하게 공개하기보단 추상적인 개념으로 표현하는 편이 좋다.
- 단순 필드 프로퍼티보단 추상적으로 계산된 값
- 인터페이스나 조회/설정 함수만으로는 추상화가 이뤄지지 않는다.
- 아무 생각 없이 무분별하게 getter, setter를 만들지 말자.
자료/객체 비대칭
- 객체는 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채 자료를 다루는 함수만 공개한다.
- 객체 지향 코드는 기존 함수를 변경하지 않으면서 새 클래스를 추가하기 쉽다.
- 즉, Shape 인터페이스를 구현한 클래스만 추가해주면 된다.
- 반면 새로운 함수를 추가하려면 모든 클래스를 수정해야 한다.
- 즉, 모든 Shape 구현 클래스에 해당 함수를 구현해줘야 한다.
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public class Square implements Shape {
private Point topLeft;
private double side;
public double area() {
return side * side;
}
}
public class Rectangle implements Shape {
private Point topLeft;
private double height;
private double width;
public double area() {
return height * width;
}
}
public class Circle implements Shape {
private Point center;
private double radius;
public final double PI = 3.14159265;
public double area() {
return PI * radius * radius;
}
}
- 자료 구조는 자료를 그대로 공개하며 별다른 함수는 제공하지 않는다.
- 절차적인 코드는 기존 자료 구조를 변경하지 않으면서 새 함수를 추가하기 쉽다.
- 반면 새로운 자료구조를 추가하기 어렵다. 자료구조를 사용하는 모든 함수를 수정해야 한다.
- area 함수처럼 해당 자료구조를 사용하는 모든 함수를 수정해줘야 한다.
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public class Square {
public Point topLeft;
public double side;
}
public class Rectangle {
public Point topLeft;
public double height;
}
public class Circle {
public Point center;
public double radius;
}
public class Geometry {
public final double PI = 3.14159265;
public double area(Object shape) throws NoSuchShapeException{
if (shape instanceof Square) {
Square s = (Square)shape;
return s.side * s.side;
}
else if (shape instanceof Rectangle) {
Rectangle r = (Rectangle)shape;
return r.height * r.width;
}
else if (shape instanceof Circle) {
Circle c = (Circle)shape;
return PI * c.radius * c.radius;
}
throw new NoSuchShapeException();
}
}
- 위의 내용을 살펴보면 객체와 자료구조는 본질적으로 상반된다.
Note: 복잡한 시스템을 개발하다 보면 새로운 함수가 아닌 새로운 자료 타입이 필요한 경우가 생긴다. 이때는 클래스와 객체 지향 기법이 가장 적합하다. 반면, 새로운 자료 타입이 아닌 새로운 함수가 필요한 경우도 있다. 이땐 절차적인 코드와 자료 구조가 좀 더 적합하다.
- 이처럼 둘의 장단점을 고려하여 객체와 자료구조를 적절하게 사용하는게 좋다.
디미터 법칙
- 모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙이다.
- 즉, 객체는 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안된다는 의미다.
- 그러면 내부 구조를 (숨기지 않고) 노출하는 셈이니까..
- 클래스 C의 메서드 f는 다음과 같은 객체의 메서드만 호출해야 한다.
- 클래스 C
- f 가 생성한 객체
- f 인수로 넘어온 객체
- C 인스턴스 변수에 저장된 객체
기차 충돌
- 객체에서 허용된 메서드가 반환하는 객체의 메서드는 호출하면 안 된다.
- 여러 객체가 한 줄로 이어진 기차처럼 보이는 코드를 기차 충돌(train wreck)이라 한다.
- 일반적으로 조잡하다 여겨지는 방식이므로 피하는 편이 좋다.
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final String outputDir = ctxt.getOptions().getScratchDir().getAbsolutePath();
아래와 같이 나눌 수 있다.
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Options opts = ctxt.getOptions();
File scratchDir = opts.getScratchDir();
final String outputDir = scratchDir.getAbsolutePath();
- 위 예제가 디미터 법칙을 위반하는지 여부는 ctxt, Options, ScratchDir이 객체인지 아니면 자료 구조인지에 달렸다.
- 객체라면 내부 구조를 숨겨야 하므로 확실히 디미터 법칙을 위반한다.
- 반면, 자료구조라면 당연히 내부 구조를 노출하므로 디미터 법칙이 적용되지 않는다.
잡종 구조
- 위와 같은 혼란으로 말미암아 떄때로 절반은 객체, 절반은 자료구조인 잡종 구조가 나온다.
- 잡종구조는 중요한 기능을 수행하는 함수도 있고, 공개 변수나 공개 조회/설정 함수도 있다.
- 잡종구조는 새로운 함수는 물론이고 새로운 자료구조를 추가하기 어렵다.
- 양쪽 세상에서 단점만 모아놓은 구조다.
- 그러므로 잡종구조는 되도록 피하는 편이 좋다.
구조체 감추기
- 만약 ctxt, options, scratchDir 이 진짜 객체라면 앞선 예제처럼 줄줄이 사탕처럼 엮어선 안된다.
- 객체라면 내부 구조를 감춰야하기에
- 그렇다면 어떻게 임시 디렉토리의 절대 경로를 얻는게 좋을까?
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ctxt.getAbsolutePathOfScratchDirectoryOption(); // 첫번째 방법은 ctxt 객체에 공개해야 하는 메서드가 너무 많아진다.
ctxt.getScratchDirectoryOption().getAbsolutePath(); // 두번째 방법은 객체가 아니라 자료구조를 반환한다고 가정하여 썩 내키진 않는다.
- ctxt 객체라면 뭔가를 하라고 말해야지 속을 드러내라고 말해선 안된다.
- ctxt 객체를 통해 임시 디렉터리의 절대 경로를 얻으려는 이유가 임시 파일을 생성하기 위한 목적이라면 아래와 같이
ctxt 객체에 임시 파일을 생성하라고 시키는 것이 가장 베스트하다.
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BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName);
- 객체에 맡기기 적당한 임무로 보인다!
- ctxt 는 내부 구조를 드러내지 않으며 모듈에서 해당 함수는 자신이 몰라야 하는 여러 객체를 탐색할 필요가 없다.
- 따라서 디미터 법칙을 위반하지 않는다.
자료 전달 객체
- 일명 DTO 라 불리는 객체인데 DB와 통신하거나 소켓에서 받은 메시지의 구문을 분석시에 유용하다.
- dto는 private 변수를 getter/setter 함수로 조작한다.
- 일종의 사이비 캡슐화로, 별다른 이익을 제공하지 않는다.
활성 레코드
- 활성 레코드는 dto 의 특수한 형태다.
- 불행히도 활성 레코드에 비즈니스 규칙 메서드를 추가해 이런 자료 구조를 객체로 취급하는 개발자가 흔하다.
- 하지만 이는 바람직하지 않다.
- 그러면 자료 구조도 아니고 객체도 아닌 잡종 구조가 나오기 떄문이다.
- 해결책은 활성 레코드는 자료구조로 취급하는 것이다.
- 비즈니스 규칙을 담으면서 내부 자료를 숨기는 객체는 따로 생성한다.(여기서 내부 자료는 활성 레코드의 인스턴스일 가능성이 높다.)
결론
- 객체는 동작을 공개하고 자료를 숨긴다.
- 그래서 기존 동작을 변경하지 않으면서 새 객체 타입을 추가하기는 쉬운 반면, 기존 객체에 새 동작을 추가하기는 어렵다.
- 자료구조는 별다른 동작 없이 자료를 노출한다.
- 그래서 기존 자료 구조에 새 동작을 추가하는건 쉬우나, 기존 함수에 새 자료구조를 추가하긴 어렵다.
- 시스템을 구현할 때, 새로운 자료 타입을 추가하는 유연성이 필요하면 객체가 더 적합하다.
- 반대로 새로운 동작을 추가하는 유연성이 필요하면 자료 구조와 절차적인 코드가 더 적합하다.
- 우수한 소프트웨어 개발자는 편견없이 이 사실을 이해해 직면한 문제에 최적인 해결책을 선택한다.