3장. 타입과 추상화

  • 진정한 의미에서 추상화란 현실에서 출발하되, 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정이라 할 수 있다. (Root-Bernstein)

  • 추상화의 목적은 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는 것이다.

  • 훌륭한 추상화는 목적에 부합하는 것이어야 한다.

  • 복잡성을 다루기 위해 추상화는 두 차원에서 이뤄진다. (kramer)

    • 첫 번째 차원은 구체적인 사물들 간의 공통점을 취하고 차이점을 버리는 [일반화]를 통해 단순하게 만드는 것이다.

    • 두 번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것이다.

  • 책에서 엘리스는 객체들 중 흰 토끼를 제외한 모든 객체(병사, 여왕, 왕, 왕자, 공주, 신하들)를 트럼프라는 하나의 개념으로 단순화 해서 바라보고 있다. 이는 트럼프라는 유사성을 기반으로 추상화해서 바라보고 있는 것이다.

  • 명확한 경계를 가지고 서로 구별할 수 있는 구체적인 사람이나 사물을 객체지향 패러다임에서는 객체라고 한다.

  • 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 [개념(concept)]이라고 한다.

  • 개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 [분류(classification)]할 수 있다.

  • 각 객체는 특정한 개념을 표현하는 그룹의 일원으로 포함되고, 객체에 어떤 개념을 적용하는 것이 가능해서 개념 그룹의 일원이 될 때 객체를 그 개념의 [인스턴스(instance)]라고 한다.

  • 객체의 분류 장치로서 개념을 이야기할 때는 아래의 세가지 관점을 함께 언급한다. (Martin, Larman)

    • 심볼(symbol): 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭

    • 내연(intension): 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인 할 수 있다.

    • 외연(extension): 개념에 속하는 모든 객체의 집합(set)

  • 개념을 구성하는 심볼, 내연, 외연은 객체의 분류 방식에 대한 지침을 제공하며, 이 사실보다는 개념을 이용해 객체를 분류할 수 있다는 사실이 더 중요하다.

  • 분류란 특정한 객체를 특정한 개념의 객체 집합에 포함시키거나 포함시키지 않는 작업을 의미한다.

  • 분류는 객체지향의 가장 중요한 개념 중 하나이며, 어떤 객체를 어떤 개념으로 분류할 지가 객체지향의 품질을 결정한다.

  • 개념은 객체의 복잡성을 극복하기 위한 추상화 도구이다.

  • 타입의 정의는 개념의 정의와 완전히 동일하다.

  • 객체에서 중요한 것은 객체의 행동이며, 상태는 행동의 결과로 초래된 부수효과를 쉽게 표현하기 위해 도입한 추상적인 개념뿐이다.

  • 객체가 협력을 위해 어떤 책임을 지녀야 하는 지를 결정하는 것이 객체지향 설계의 핵심이다.

  • 객체의 내부 표현 방식이 다르더라도 어떤 객체들이 동일하게 행동한다면 그 객체들은 동일한 타입에 속한다. 즉, 동일한 책임을 수행하는 일련의 객체는 동일한 타입에 속한다고 말할 수 있다.

  • 객체가 다른 객체와 동일한 데이터를 가지고 있더라도 다른 행동을 한다면 그 객체들은 서로 다른 타입으로 분류돼야한다.

  • 객체의 타입을 결정하는 것은 [객체의 행동]뿐이다.

  • [다형성]이란 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 뜻한다.

  • 데이터를 먼저 결정하고 객체의 책임을 결정하는 방법은 유연하지 못한 설계라는 악몽을 초래한다. 객체를 결정하는 것은 행동이며, 데이터는 단지 행동을 따른 뿐이다.

  • 객체 지향에서 [일반화/특수화] 관계를 결정하는 것은 객체의 상태를 표현하는 데이터가 아닌 행동이다.

  • 두 타입 간에 일반화/특수화 관계가 성립하려면 한 타입이 다른 타입보다 더 특수하게 행동 해야하고 반대로 한 타입은 다른 타입보다 더 일반적으로 행동해야 한다.

  • [일반적인 타입]이란 특수한 타입이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만 을 가지는 타입을 말한다.

  • [특수한 타입]이란 일반적인 타입이 가진 모든 타입을 포함하지만 거기에 더해 자신만의 행동을 추가하는 타입을 말한다.

  • 타입의 내연을 의미하는 행동의 가짓수와 외연을 의미하는 집합의 크기는 서로 반대이다.

  • 일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동을 가지지만 더 큰 크기의 외연 집합을 가지고, 특수한 타입은 더 많은 수의 행동을 가지지만 더 적은 크기의 외연 집합을 가진다,

  • 일반화/특수화 관계는 좀 더 일반적인 타입과 좀 더 특수한 타입간의 관계이다.

  • [슈퍼타입(Supertype)]을 좀 더 일반적인 타입이라고 하고, [서브타입(Subtype)]를 좀더 특수한 타입이라고 한다.

  • 서브타입은 슈퍼타입의 행위에 추가적으로 특수한 자신만의 행동을 추가하는 것이므로 슈퍼타입의 행동은 서브타입에게 자동으로 상속된다.

  • 타입은 추상화이며, 시간에 따른 객체의 상태 변경이라는 복잡성을 단순화할 수 있는 효과적인 방법인 것이다.

  • 객체가 살아 움직이는 동안 상태가 어떻게 변하고 행동하는 지를 포착하는 것을 [동적 모델(dynamic model)]이라고 한다.

  • 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 독립적으로 표현하는 것을 [타입 모델(type model)]이라 하며, 이 모델은 객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현하기 때문에 [정적 모델(static model)]이라고도 한다.

  • 객체 지향 어플리케이션을 설계하고 구현 할때 객체 관점의 동적 모델과 객체를 추상화한 타입 관점의 정적 모델을 적절히 혼용해야 한다.

  • 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 클래스를 이용하는 것이며, 클래스와 타입이 동일한 것은 아니다. 즉, 클래스는 단지 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중 하나일 뿐이다.

 

추상화는 일반화를 통해 객체를 단순화 시키고, 그 외 불필요한 것을 제거한다. 일반화와 특수화는 객체의 행동을 통해서 결정이 된다. 그리고 객체를 분류하는 기준은 타입이고, 타입을 나누는 기준은 객체가 수행하는 행동이다. 이 장에서 추상화에 대한 개념의 이해 그리고 일반화,특수화가 무엇인지 제대로 알게 되었고, 객체 지향 설계가 무엇인지 감이 조금 잡히는 듯 하다.


4장. 역할, 책임, 협력

  • 객체지향에 갓 입문한 사람들의 가장 흔한 실수는 협력이라는 문맥을 고려하지 않은 채 객체가 가져야 할 상태와 행동부터 고민하기 시작한다는 것이다

  • 객체 지향 설계의 전체적인 품질을 결정하는 것은 여러 객체들이 모여 이뤄내는 협력의 품질이다. (개별 객체의 품질이 아님)

  • 객체 지향에서 가장 중요한 능력은 책임을 능숙하게 소프트웨어 객체에 할당하는 것. (Larman)

  • 객체의 책임은 객체가 [무엇을 알고 있는가(knowing)]와 [무엇을 할 수 있는가(doing)]로 구성된다.

    • 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

  • 책임은 객체의 외부에 제공해 줄 수 있는 정보(아는 것의 측면)와 외부에 제공해 줄 수 있는 서비스(하는 것의 측면)의 목록이다.

  • 책임은 객체의 공용 인터페이스를 구성하고, 이 개념은 객체 지향의 중요한 원리 중 하나인 캡슐화로 이어진다.

  • 객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송(message-send)이라고 한다. 즉, 두 객체 간의 협력은 [메시지]를 통해 이뤄진다.

  • 메시지를 전송해 협력을 요청하는 객체를 [송신자], 메시지를 받아 요청을 처리하는 객체를 [수신자]라 한다.

  • 책임과 메시지의 수준은 같지 않으며, 책임을 결정한 후 실제로 협력을 정제하면서 이를 메시지로 변환할 때는 하나의 책임이 여러 메시지로 분할되는 것이 일반적이다.

  • 책임과 협력의 구조가 자리를 잡기 전까지는 책임을 구현하는 방법에 대한 고민은 잠시 뒤로 미루는 것이 좋다.

  • 역할은 협력 내에서 다른 객체로 대체할 수 있음을 나타내는 일종의 표식이다.

  • 역할을 대체하기 위해서는 각 역할이 수신할 수 있는 메시지를 동일한 방식으로 이해해야한다.

  • 역할을 대체할 수 있는 객체는 동일한 메시지를 이해 할 수 있는 객체로 한정된다.

  • 역할은 객체지향의 설계의 [단순성(simplicity)], [유연성(flexibility)], [재사용성(reusability)]을 뒷밭침하는 핵심 개념이다.

  • 역할의 큰 가치는 하나의 협력 안에 여러 종류의 객체가 참여할 수 있게 함으로써 협력을 [추상화]할수 있다는 것이다.

  • 협력의 추상화는 협력의 개수를 줄이는 동시에 구체적인 객체를 추상적인 역할로 대체함으로써 협력의 양상을 단순화한다. 즉, 역할을 이용하면 협력을 추상화함으로써 단순화 할 수 있다.

  • 구체적인 객체로 추상적인 역할을 대체해서 동일한 구조의 협력을 다양한 문맥에서 [재사용]할 수 있는 능력은 객체지향만의 힘이고, 이는 역할의 대체 가능성에서 비롯된다.

  • 객체가 역할을 대체하기 위해서는 [행동]이 호환돼야 한다.

  • 객체가 역할을 대체 가능하기 위해서는 협력 안에서 역할이 수행하는 모든 책임을 동일하게 수행할 수 있어야한다.

  • 객체는 역할이 암시하는 책임보다 더 많은 책임을 가질 수 있다. 따라서 객체의 타입과 역할 사이에는 [일반화/특수화 관계]가 성립하는 것이 일반적이다. (역할 - 일반화, 객체 - 특수화)

  • 역할의 대체 가능성은 행위 호환성을 의미하고 행위 호환성은 동일한 책임의 수행을 의미한다.

  • 객체 지향의 두 가지 선입견

    • 시스템에 필요한 데이터를 저장하기 위해 객체가 존재

      → 객체가 상태의 일부로 데이터를 포함하는 것은 사실이나 데이터는 단지 객체가 행위를 수행하는 데 필요한 재료일 뿐이다.

      → 객체가 존재하는 이유는 [행위]를 수행하며 [협력]에 참여하기 위해서다. 실제로 중요한 것은 객체의 [행동], 즉, [책임]이다.

    • 객체지향이 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 시스템의 정적인 측면에 중점을 둔다는 것

      → 중요한 것은 정적인 클래스가 아닌 협력에 참여하는 동적인 객체이며, 클래스는 단지 시스템에 필요한 객체를 표현하고 생성하기 위해 프로그래밍 언어가 제공하는 구현 메커니즘이다. (클래스는 객체를 표현 하는 방법 중 하나임)

      → 객체 지향의 핵심은 클래스를 어떻게 구현할 것인가가 아닌 객체가 협력 안에서 어떤 책임과 역할을 수행할 것 인지 결정하는 것이다.

  • 데이터나 클래스를 중심으로 어플리케이션을 설계하는 이유는 협력이라는 문맥을 고려하지 않고 각 객체를 독립적으로 바라보기 때문이다. (이러한 선입견으로 인해)

  • 올바른 객체를 설계하기 위해서는 먼저 견고하고 깔끔한 협력을 설계해야 하며, 이는 객체들이 주고받을 요청과 응답의 흐름을 결정한다는 것을 의미한다.

  • 결정된 요청과 응답의 흐름은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행될 책임이 된다.

  • 협력을 구성하는 데 필요한 일련의 책임을 먼저 고안하고 나면 그 책임을 수행하는데 필요한 객체를 선택하게 된다.

  • 책임을 객체에게 할당 → 할당된 책임은 객체들이 외부에 제공하게 될 행동을 정의 → 행동이 결정됐으니 각 객체가 필요로 하는 데이터를 정의 → 데이터와 행동이 결정된 후에 클래스를 개발

  • 객체 지향이 올바른 객체에 올바른 책임을 할당 하는 것과 관련된 모든 것이라면 협력이라는 문맥 안에서 객체를 생각하는 것은 올바른 객체지향 어플리케이션을 구현 하는 것과 관련된 모든 것이다.

  • 객체 지향 설계 기법

    • [책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design)] : 협력에 필요한 책임들을 식별하고 적합한 객체에게 책임을 할당하는 방식.

    • [디자인 패턴(Design Pattern)] : 전문가들이 반복적으로 사용하는 해결 방법을 정의해 놓은 설계 템플릿의 모음. 패턴은 특정한 문제를 해결하기 위해 이미 식별해 놓은 역할, 책임, 협력의 모음.

    • [테스트-주도 개발(Test-Driven Development)] : 테스트를 먼저 작성하고 테스트를 통과하는 구체적인 코드를 추가하면서 어플리케이션을 완성해가는 방식. 테스트가 아닌 설계를 위한 기업으로 핵심은 테스트 작성이 아니며, 테스트는 별도의 보너스 같은 것. 구체적인 코드를 작성해나가면서 역할, 책임, 협력을 식별하고, 식별한 역할, 책임, 협력이 적합한지를 피드백 받는 것.

  • 책임-주도 설계

    • 말 그대로 객체의 책임을 중심으로 시스템을 구축하는 설계 방법

    • 시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악한다

    • 시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할한다.

    • 분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당한다.

    • 객체가 책임을 수행하는 중에 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.

    • 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 한다.

    • 역할, 책임, 협력은 유연하고 견고한 객체지향 시스템을 만드는데 필요한 가장 중요한 재료이다.

  • 디자인 패턴

    • 책임-주도 설계가 객체의 역할, 책임, 협력을 고안하기 위한 방법과 절차를 제시한다면, 디자인 패턴은 책임-주도 설계의 결과를 표현한다.

    • 패턴은 모범이 되는 설계이다. (Fowler)

    • 디자인 패턴은 반복적으로 발생하는 문제와 그 문제에 대한 해법의 쌍으로 정의된다.

    • 책임-주도 설계의 결과물인 동시에 지름길이다.

  • 테스트-주도 개발

    • 테스트-주도 개발의 흐름은 실패하는 테스트를 작성하고, 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드를 작성한 후 리팩터링을 통해 중복을 제거 하는 것.

    • 테스트-주도 개발은 테스트를 작성하는 것이 아니라 책임을 수행할 객체 도는 클라이언트가 기대하는 객체의 역할이 메시지를 수신할 때 어떤 결과를 반환하고 그 과정에서 어떤 객체와 협력할 것인지에 대한 기대를 코드의 형태로 작성하는 것.

    • 책임-주도 설계의 기본 개념을 따르며, 책임-주도 설계를 통해 도달해야 하는 목적지를 테스트라는 안전장치를 통해 좀더 빠르고 견고한 방법으로 도달할 수 있도록 해주는 최상의 설계 프랙티스다.

    • 다양한 설계 경험과 패턴에 대한 지식이 없는 경우 이 혜택을 누리기 힘들다.

    • 객체지향에 대한 깊이 있는 지식을 요구하기 때문에 책임-주도 설계의 기본 개념과 다양한 원칙과 프랙티스, 패턴을 종합적으로 이해하고 좋은 설계에 대한 감각과 경험을 길러야만 적용할 수 있는 설계 기법이다.

 

1장부터 언급해오던 책임, 역할, 협력이라는 단어의 의미와 객체지향에서의 그 개념들이 정리가 되는 장이였다. 객체를 할당되는 이상적인 과정을 알게 되었고, 그동안 구현이 급급한 코드를 작성하느라 의식하지 못한 부분이라 반성하였다. 
그리고 설계기법에 대해서도 두루뭉실하게 이러한 것들이 있다는 것이 알았지만, 정리가 되어 있지 않았는데 조금 정리된 느낌이다. 특히 테스트-주도 개발방법에서 테스트는 단지 좋은 설계를 위한 도구였다는 것을 알겠되었다. 그전 까지 테스트가 가장 중요하다라는 갇힌 사고에서 벗어나게 해준 장이다.

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