협력하는 객체들의 공동체
객체지향의 목표는 실세계를 모방하는 것이 아니다. 오히려 새로운 세계를 창조하는 것이다.
소프트웨어 개발자의 역할은 단순히 실세계를 소프트웨어 안으로 옮겨 담는 것이 아니라 고객과 사용자를 만족시킬 수 있는 신세계를 창조하는 것이다.
객체를 스스로 생각하고 스스로 결정하는 현실 세계의 생명체에 비유하는 것은 상태와 행위를 '캡슐화'하는 소프트웨어 객체의 '자율성'을 설명하는데 효과적이다.
암묵적인 약속과 명시적인 계약을 기반으로 협력하며 목표를 달성해나가는 과정은 '메시지'를 주고받으며 공동의 목표럴 달성하기 위해 '협렵'하는 객체들의 관계를 설명하는데 적합하다.
협력하는 사람들
손님은 커피를 주문하고, 캐시어는 주문을 받고, 바리스타는 커피를 제조한다.
커피를 주문하고 제조하는 과정은 역할,책임,협력이라는 사람의 일상 속에 항상 스며들어 있는 세 가지 개념이 한데 어울려 조화를 이루며 만들어낸 것이다. 암묵적인 협력 관계가 존재한다.
손님, 캐시어, 바리스타는 주문한 커피를 손님에게 제공하기 위해 협력하는 과정에서 자신이 맡은 바 책임을 다한다.
요청을 받은 사람은 주어진 책임을 다하면서 필요한 지식이나 서비스를 제공한다. 즉, 다른 사람의 요청에 응답한다. 협력의 성공은 특정한 역할을 맡은 각 개인이 얼마나 요청을 성실히 이행하는가에 달려있다.
사람들이 특정한 역할을 맡고 역할에 적합한 책임을 수행한다는 사실은 몇 가지 중요한 개념을 제시한다.
1.
여러 사람이 동일한 역할을 수행할 수 있다.
2.
역할을 대체 가능성을 의미한다.
3.
책임을 수행하는 방법은 자율적으로 선택할 수 있다. (다형성)
4.
한 사람이 동시에 여러 역할을 수행할 수 있다.
역할, 책임, 협력
협력의 핵심은 특정한 책임을 수행하는 역할들 간의 연쇄적인 요청과 응답을 통해 목표를 달성하는 것이다. 일상생활에서 목표는 사람들의 협력을 통해 달성되며, 목표는 더 작은 책임으로 분할되고 책임을 수행할 수 있는 적절한 역할을 가진 사람에 의해 수행된다. 협력에 참여하는 각 개인은 책임을 수행하기 위해 다른 사람에게 도움을 요청하기도 하며, 이를 통해 연쇄적인 요청과 응답으로 구성되는 협력 관계가 완성된다.
객체지향 설계라는 예술은 적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 것에서 시작된다. 책임은 객체지향 설계의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소이다. 책임이 불분명한 객체는 애플리케이션의 미래 역시 불분명하게 만든다. 얼마나 적절한 책임을 선택하느냐가 애플리케이션의 아름다움을 결정한다.
역할을 관련성 높은 책임의 집합이다.
협력 속에 사는 객체
객체는 다음과 같은 두 가지 덕목을 갖춰야한다.
1.
객체는 충분히 '협력적'이어야한다. 다른 객체의 요청에 충실히 귀 기울이이고, 다른 객체에게 도움을 요청할 수 있어야한다.
2.
객체가 충분히 '자율적'이어야 한다. 캐시어는 요청에 대해 스스로 판단하고 행동하는 자율적인 존재다.
객체지향 설계의 묘미는 다른 객체와 조화롭게 협력할 수 있을 만큼 충분히 개방적인 동시에 협력에 참여하는 방법을 스스로 결정할 수 있을 만큼 충분히 자율적인 객체들의 공동체를 설계하는 데 있다.
상태와 행동을 함께 지닌 자율적인 객체
흔히 객체를 상태와 행동을 함께 지닌 실체라고 정의한다.
객체의 사적인 부분은 객체 스스로 관리하고 외부에서 일체 간섭할 수 없도록 차단해야 하며, 객체의 외부에서 접근이 허락된 수단을 통해서만 객체와 의사소통해야한다.
다른 객체가 '무엇'을 수행하는지는 알 수 있지만 '어떻게' 수행하는 지에 대해서는 알 수 없다.
객체는 행동을 위해 필요한 상태를 포함하는 동시에 특정한 행동을 수행하는 방법을 스스로 결정할 수 있어야한다. 객체는 상태와 행위를 하나의 단위로 묶는 자율적인 존재다.
협력과 메시지
객체지향의 세계에서는 오직 한가지 의사소통 수단만이 존재 → 메시지
메시지와 자율성
객체가 수신된 메시지를 처리하는 방법을 메서드라고 부른다.
메서드는 클래스 안에 포함된 함수 또는 프로시저로를 통해 구현된다.
메시지를 수신한 객체가 실행시간에 메스드를 선택할 수 있다는 점은 다른 프로그래밍 언어와 객체지향 프로그래밍 언어를 구분짓는 핵심적인 특징 중 하나이다.
외부의 요청이 무엇인지를 표현하는 메시지와 요청을 처리하기 위한 구체적인 방법인 메서드를 분리하는 것은 객체의 자율성을 높이는 핵심 메커니즘이다. → 캡슐화
객체지향의 본질
•
객체 지향이란 시스템을 상호작용하는 자율적인 객체들의 공동체로 바라보고 객체를 이용해 시스템을 분할하는 방법이다.
•
자율적인 객체란 상태와 행위를 함께 지니며 스스로 자기 자신을 책임지는 객체를 의미한다.
•
객체는 시스템의 행위를 구현하기 위해 다른 객체와 협력하낟. 각 객체는 협력 내에서 정해진 역할을 수행하며 역할은 관련된 책임의 집합이다.
•
객체는 메시지를 전송하고, 메시지를 수신한 객체는 메시지를 처리하는데 적합한 메서드를 자율적으로 선택한다.
1.
코드를 담는 클래스의 관점에서 메시지를 주고받는 객체의 고나점으로 사고의 중심을 전환
2.
어떤 클래스가 필요한가가 아니라 어떤 객체들이 어떤 메시지를 주고받으며 협력하는가
3.
핵심은 적절한 책임을 수행하는 역할 간의 유연하고 견고한 협력 관계를 구축하는 것이다.
4.
클래스는 협력에 참여하는 객체를 만드는 데 필요한 구현 메커니즘일 뿐이다.
이상한 나라의 객체
객체, 그리고 이상한 나라
앨리스의 키를 변화시키는 것은 앨리스의 행동이다. 앨리스가 하는 행동에 따라 상태가 변한다.
하지만 행동의 결과를 결정하는 것은 상태다. 엘리스가 한 행동의 결과는 상태에 의존적이다.
어떤 행동의 성공 여부는 이전에 어떤 행동들이 발생했는지에 영향을 받는다는 사실
이것은 행동 간의 순서가 중요하다는 것을 의미한다.
•
앨리스는 상태를 가지며 상태는 변경가능하다.
•
앨리스의 상태를 변경시키는 것은 앨리스의 행동이다.
◦
행동의 결과는 상태에 의존적이며 상태를 이용해 서술할 ㅜㅅ 있다.
◦
행동의 순서가 결과에 영향을 미친다.
•
엘리스는 어떤 상태에 있더라도 유일하게 식별가능하다.
객체, 그리고 소프트웨어 나라
객체를 상태,행동,식별자를 지닌 실체로 보는 것이 가장 효과적이다.
상태
객체가 주변 환경과의 상호작용에 어떻게 반응하는가는 그 시점까지 객체에 어떤 일이 발생했느냐에 좌우된다. 어떤 행동의 결과는 과거에 어떤 행동들이 일어났었느냐에 의존한다는 것이다.
따라서 문을 통과한다는 행동의 결과를 예상할 수 있는 한 가지 방법은 엘리스가 과거에 케이크나 버섯을 먹었던 적이 있는지 살펴보는 것이다. 그러나 이것은 앨리스가 과거에 했던 모든 행동을 기어해야만 가능하기 때문에 행동의 결과를 설명하는 것을 매우 어렵게 만든다.
일반적으로 과거에 발생한 행동의 이력을 통해 현재 발생한 행동의 결과를 판단하는 방식은 복잡하고 번거로우며 이해하기 어렵다. 따라서 인간은 행동의 과정과 결과를 단순하게 기술하기 위해 상태라는 개념을 고안.
상태와 프로퍼티
모든 객체의 상태는 단순한 값과 객체의 조합으로 표현할 수 있다.
객체의 상태를 구성하는 모든 특징을 통틀어 '프로퍼티'라고 함.
프로퍼티는 변경되지 않고 고정되기 때문에 '정적'이다.
반면 프로퍼티 값은 시간이 흐름에 따라 변경되기 때문에 '동적'이다.
객체와 객체 사이의 의미있는 연결을 링크라고 한다. 링크는 객체가 다른 객체를 참조할 수 있다는 것을 의미하며, 일반적으로 한 객체가 다른 객체의 식별자를 알고 있는 것으로 표현된다.
객체를 구성하는 단순한 값은 속성이라고 한다. 객체의 프로퍼티는 단순한 값인 속성과 다른 객체를 가리키는 링크라는 두 가지 종류의 조합으로 표현할 수 있다.
객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분할 수 있다.
외부의 객체가 직접적으로 객체의 상태를 주무를 수 없다면 간접적으로 객체의 상태를 변경하거나 조회할 수 있는 방법이 필요하다.
객체는 스스로의 행동에 의해서만 상태가 변경되는 것을 보장함으로써 객체의 자율성을 유지한다.
행동
객체가 취한느 행동은 객체 자신의 상태를 변경시킨다. 객체의 행동에 의해 객체의 상태가 변경된다는 것은 행동이 부수효과를 초래한다는 것을 의미한다.
객체의 행동은 객체의 상태를 변경시키지만 행동의 결과는 객체의 상태에 의존적이다.
상태라는 개념을 이용해 행동을 다음 두 가지 관점에서 서술할 수 있다,
1.
상호작용이 현재의 상태에 어떤 방식으로 의존하는가
2.
상호작용이 어떻게 현재의 상태를 변경시키는가
협력과 행동
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 가시적이어야한다.
상태 캡슐화
엘리스 객체의 키를 작게 만드는 것이 앨리스 자신인 것처럼 음료 책에의 양을 줄이는 것은 음료 자신이어야한다. 단지 음료에게 자신이 음료를 마셨다는 메시지를 전달할 수 있을 뿐이다.
객체는 상태를 캡슐 안에 감춰둔 채 외부로 노출하지 않는다. 객체가 외부에 노출하는 것은 행동 뿐이며, 외부에서 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법 역시 행동 뿐이다.
객체의 행동을 유발하는 것은 외부로부터 전달된 메시지지만 객체의 상태를 변경할지 여부는 객체 스스로 결정한다. 사실 객체에게 메시지를 전달하는 외부의 객체는 메시지를 수신하는 객체의 상태가 변경된다는 사실조차 알지 못한다.
메시지 송신자는 단지 자신의 요구를 메시지로 포장해서 전달할 뿐. 메시지를 해석하고 그에 반응해서 상태를 변경할지 여부는 전적으로 메시지 수신자의 자율적인 판단에 따른다.
캡슐화는 결과적으로 객체의 자율성을 높인다. 협력에 참여하는 객체들의 진으이 높아질수록 협력은 유연하고 간결해진다.
식별자
객체가 식별 가능하다는 것은 객체를 서로 구별할 수 있는 특정한 프로퍼티가 객체 안에 존재한다는 것을 의미한다. 이 프로퍼티를 식별자라고 한다.
객체가 가지는 프로퍼티의 타입은 객체나 단순한 값 중 하나가 될 수 있다고 설명했다. 값과 객체의 가장 큰 차이점은 값은 식별자를 가지지 않지만 객체는 식별자를 가진다는 점이다.
값은 숫자,문자열,날짜 등 변하지 않는 양을 모델링한다. 불변 상태를 가진다고 말한다. 값의 경우 두 인스턴스의 상태가 같다면 두 인스턴스를 같은 것으로 판단한다.
이처럼 상태를 이용해 두 값이 같은지 판단할 수 있는 성질을 '동등성'이라고 한다.
객체는 시간에 따라 변겨오디는 상태를 포함하며 행동을 통해 상태를 변경한다. 이를 가변상태를 가진다 말한다. 식별자를 깁나으로 객체가 같은지를 판단할 수 있는 성질을 '동일성'이라고 한다.
상태를 기반으로 동일성을 판단할 수 없는 이유는 시간의 흐름에 따라 객체의 상태가 변하기 때문이다.
참조 객체, 엔티티 ⇒ 식별자를 지닌 전통적인 의미의 객체
값 객체 ⇒ 식별자를 가지지 않는 값을 가리키는 용어
기계로서의 객체
일반적으로 객체의 상태를 조회하는 작업을 쿼리라고 하고 객체의 상태를 변경하는 작업을 커맨드라고 한다.
객체에 접근할 수 있는 유일한 방법은 객체가 제공하는 행동뿐이라는 점을 강조
사용자는 객체가 제공하는 명령 버튼과 쿼리 버튼으로 구성된 인터페이스를 통해서만 객체에 접근할 수 있다.
행동이 상태를 결정한다
갓 입문한 사람들이 가장 쉽게 빠지는 함정은 상태를 중심으로 객체를 바라보는 것.
초보자들은 먼저 객체에 필요한 상태가 무엇인지를 결정하고 그 상태에 필요한 행동을 결정한다. 초보자들은 앨리스 객체에 필요한 상태가 무엇인지를 찾고 키와 위치를 앨리스에 추가한다. 그러고 나서야 키와 위치를 변경하거나 조회할 수 있는 행동이 무엇인지를 고민한다.
안타깝게도 상태를 먼저 결정하고 행동을 나중에 결정하는 방법은 설계에 나쁜 영향을 끼친다.
1.
상태를 먼저 결정할 경우 캡슐화가 저해된다.
2.
객체를 협력자가 아닌 고립된 섬으로 만든다. (협력이라는 문맥에서 멀리 벗어난 채 객체를 설계하게 함으로써 자연스럽게 적합하지 못한 객체를 창조하게 된다.)
3.
객체의 재사용성이 저하된다. 객체의 재사용성은 다양한 협력에 참여할 수 있는 능력에서 나온다.
가장 중요한 덕목은 상태가 아니라 행동에 초점을 맞추는 것이다.
객체의 행동은 객체가 협력에 참여하는 유일한 방버이다. 객체가 적합한지를 결정하는 것은 그 객에츼 상태가 아니라 행동. 설계자로서 우리는 협력의 문맥에 맞는 적절한 행동을 수행하는 객체를 발견하거나 창조해야한다.
행동을 결정한 후에야 행동에 필요한 정보가 무엇인지를 고려하게 되며 이 과정에서 필요한 상태가 결정된다. → 책임 주도 설계
은유와 객체
모방과 추상화라는 개념만으로는 현실 객체와 소프트웨어 객체 사이의 관계를 깔끔하게 설명하지 못한다.
의읜화
현실 속에서는 수동적인 존재가 소프트웨어 객체로 구현될 때는 능동적으로 변한다.
소프트웨어 객체가 현실 객체의 부분적인 특징을 모방하는 것이 아니라 현실 객체가 가지지 못한 추가적인 능력을 보유하게 ㅗ딘다.
여러분이 객체지향 세계를 구축할 때 현실에서 가져온 객체들은 현실 속에서는 할 수 없는 어떤 일이라도 할 수 있는 전지전능한 존재가 된다. ⇒ 의인화
은유
현실 세계와 객체지향 세계 사이의 관계를 좀 더 정확하게 설명할 수 있는 단어는 은유다.
은유는 '표현적 차이' 또는 '의미적 차이'라는 논점과 관련성이 깊다.
은유 관계에 있는 실제 객체의 이름을 소프트웨어 객체의 이름으로 사용하면 표현적 차이를 줄여 소프트웨어의 구조를 쉽게 에측할 수 있다. 이러한 이유로 현실 세계인 도메인에서 사용되는 이름을 객체에게 부여하라고 가이드하는 것.
객체지향 설계자로서 우리의 목적은 현실을 모방하는 것이 아니다. 단지 이상한 나라를 창조하기만 하면 된다. 현실을 닮아야한다는 어떤 제약이나 구속도 없다. 창조한 객체의 특성을 상기시킬 수 있다면 현실 속의 객체의 이름을 이용해 객체를 묘사하라.
타입과 추상화
추상화를 통한 복잡성 극복
추상화란 현실에서 출발하되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정
추상화의 수준,이익,가치는 목적에 의존적이다.
추상화
•
어떤 양상,세부사항,구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법이다.
1.
구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화
2.
중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것
객체지향과 추상화
공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 개념이라고 한다.
개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 분류할 수 있다.
결국 각 객체는 특정한 개념을 표현하는 그룹의 일원으로 포함된다. 이처럼 객체에 어떤 개념을 적용하는 것이 가능해서 개념 그룹의 일원이 될 때 객체를 그 개념의 인스턴스라고 한다.
•
객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미한다. 개념이 객체에 적용됐을 대 객체를 개념의 인스턴스라고 한다.
개념의 세 가지 관점
개념은 특정한 객체가 어떤 그룹에 속할 것인지를 결정한다.
어떤 객체에 어떤 개념이 적용됐다고 할 때는 그 개념이 부가하는 의미를 만족시킴으로써 다른 객체와 함께 해당 개념의 일원이 됐다는 것을 의미
•
심볼 : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
•
내연(intension): 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 확인할 수 있다.
•
외연(extension): 개념에 속하는 모든 객체의 집합
분류란 특정한 객체를 특정한 개념의 객체 집합에 포함시키거나 포함시키지 않는 작업을 의미
•
추상화의 첫번째 차원은 구체적인 사물 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순화하는 것
•
추상화의 두번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부사항을 제거해 단순화하는 것
타입
타입은 개념과 동일하다. 타입이란 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 의미
객체에서 중요한 것은 객체의 행동이다. 상태는 행동의 결과로 초래된 부수효과를 쉽게 표현하기 위해 도입한 추상적인 개념일 뿐이다. 객체를 창조할 때 가장 중요하게 고려해야하는 것은 객체가 이웃하는 객체와 협력하기 위해 어떤 행동을 해야 할지를 결정하는 것이다.
1.
객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다.
2.
객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다.
행동이 우선이다.
객체의 내부 표현 방식이 다르더라도 어떤 객체들이 동일하게 행동한다면 그 객체들은 동일한 타입에 속한다. 어떤 객체를 다른 객체와 동일한 타입으로 분류하는 기준은 무엇인가?
결론적으로 객체의 타입을 결정하는 것은 객체의 행동뿐이다. 객체가 어떤 데이터를 보유하고 있는지는 타입을 결정하는데 아무런 영향도 미치지 않는다.
같은 타입에 속한 객체는 행동만 동일하다면 서로 다른 데이터를 가질 수 있다.
여기서 동일한 행동이란 동일한 책임을 의미하며, 동일한 책임이란 동일한 메시지 수신을 의미한다.
따라서 동일한 타입에 속한 객체는 내부의 데이터 표현 방식이 다르더라도 동일한 메시지를 수신하고 이를 처리할 수 있다. ⇒ 다형성
훌륭한 객체지향 설계는 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야한다. 이 원칙을 흔히 캡슐화
행동에 따라 객체를 분류하기 위해서는 객체가 내부적으로 관리해야하는 데이터가 아니라 객체가 외부에 제공해야하는 행동을 먼저 생각해야한다.
객체가 외부에 제공해야하는 책임을 먼저 결정하고, 그 책임을 수행하는데 적합한 데이터를 나중에 결정한 후, 데이터를 인터페이스 뒤로 캡슐화
타입의 계층
트럼프 인간 타입의 객체네는 트럼프 타입의 객체가 할 수 있는 모든 행동을 할 수 있을 뿐만 아니라 추가적으로 걸어다니는 행동을 더 할 수 있다.
일반화,특수화 관계
타입과 타입 사이에는 일반화/특수화 관계가 존재할 수 있다.
여기서 중요한 것은 객체지향에서 일반화/특수화 관계를 결정하는 것은 객체의 상태를 표현하는 데이터가 아니라 행동이라는 것.
어떤 객체가 다른 객체보다 더 일반적인 상태를 표현하거나 더 특수한 상태를 표현한다고 해서 두 객체가 속하는 타입 간에 일반화/특수화 관계가 성립하는 것은 아니다.
다른 타입보다 더 특수하게 행동해야하고 반대로 한 타입은 다른 타입보다 더 일반적으로 행동해야한다.
슈퍼타입과 서브 타입
좀 더 일반적인 타입을 슈퍼타입, 좀 더 특수한 타입을 서브 타입이라고 한다.
두 타입 간의 관계가 행동에 의해 결정된다는 점이다.
따라서 어떤 타입을 다른 타입의 서브 타입이라고 말할 수 있으려면 다른 타입을 대체할 수 있어야한다.
정적 모델
타입의 목적
앨리스라고 하는 객체의 상태는 변하지만 앨리스를 다른 객체와 구별할 수 있는 식별성은 동일하게 유지된다.
타입은 시간에 따라 동적으로 변하는 앨리스의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.
상태에 복잡성을 부과하는 시간이라는 요소를 제거함으로써 시간에 독립적인 정적인 모습으로 앨리스를 생성할 수 있게 해준다.
동적 모델과 정적 모델
하나의 객체가 특정 시점에 구체적으로 어떤 상태를 가지느냐 ⇒ 스냅샷
객체 다이어그램이라고도 불림. 동적모델이라고 한다.
객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현하기 때문에 정적 모델이라고도 한다.
클래스
클래스와 타입을 구분하는 것은 설계를 유연하게 유지하기 위한 바탕이 된다.
객체를 분류하는 기준은 타입이며, 타입을 나누는 기준은 객체가 수행하는 행동이라는 사실만 기억하자.
객체를 분류하기 위해 타입을 결정한 후 프로그래밍 언어를 이용해 타입을 구현할 수 있는 한 가지 방법이 클래스라는 사실
역할, 책임, 협력
협력
협력은 한 사람이 다른 사람에게 도움을 요청할 때 시작된다.
요청한 사람에게 필요한 지식이나 서비슬르 제공하는 것으로 요청에 응답한다.
어떤 등장인물들이 특정한 요청을 받아들일 수 있는 이유는 그 요청에 대해 적절한 방식으로 응답하는데 필요한 지식과 행동 방식을 가지고 있기 때문이다. 요청과 응답은 협력에 참여하는 객체가 수행할 책임을 정의한다.
책임
책임을 어떻게 구현할 것인가 하는 문제는 객체와 책임이 제자리를 잡은 후에 고려해도 늦지 않다.
객체의 책임은 '객체가 무엇을 알고 있는가'와 '무엇을 할 수 있는가'로 구성된다.
하는것
•
객체를 생성하거나 계산을 하는 등의 스스로 하는 것
•
다른 객체의 행동을 시작시키는 것
•
다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것
아는 것
•
개인적인 정보에 관해 아는 것
•
관련된 객체에 관해 아는 것
•
자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것
책임은 객체의 외부에 제공해줄 수 있는 정보와 외부에 제공해줄 수 있는 서비스의 목록이다. 책임은 객체의 공용 인터페이스를 구성한다.
책임과 메시지
결국 한 객체가 다른 객체에게 전송한 요청은 그 요청을 수힌한 객체의 책임이 수행되게 한다.
이처럼 객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송이라고 한다.
따라서 두 객체간의 협력은 메시지를 통해 이뤄진다. 메시지를 전송함으로써 협력을 요청하는 객체를 송신자라고 하고
메시지를 받아 요청을 처리하는 객체를 수신자라고 한다.
책임이 협력이라는 문맥 속에서 요청을 수신하는 한 쪽의 객체 관점에서 무엇을 할 수 있는지를 나열하는 것이라면, 메시지는 협력에 참여하는 두 객체 사이의 관계를 강조한 것이다.
책임은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행해야하는 행위를 상위 수준에서 개략적으로 서술한 것.
책임을 결정한 수 실제로 협력을 정제하면서 이를 메시지로 변환할 때는 하나의 책임이 여러 메시지로 분할되는 것이 일반적이다.
역할
책임의 집합이 의미하는 것
역할이 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소이기 때문이다.
가장 두드러진 차이점은 아마도 모자 장수 대신 요리사와 앨리스가 재판의 증인으로 출석했다는 것.
판사로서 재판을 주관하던 왕이 앨리스가 증인으로 채택된 시점에 여왕에게 자신의 일을 위임했다는 것
역할이 답이다.
문제는 협력에 참여하는 등장인물들을 제외한 나머지 과정이 너무 유사해서 하나의 협력으로 다루고 싶다는 것
'판사'와 '증인'이라는 역할을 사용하면 세 가지 협력을 모두 포괄할 수 있는 하나의 협력으로 추상화할 수 있다. 역할을 이용해 협력을 추상화했기 때문에 '판사'나 '증인'의 역할을 수행할 수 있는 어떤 객체라도 협력에 참여할 수 있는 것이다.
역할을 대체하기 위해서는 각 역할이 수신할 수 있는 메시지를 동일한 방식으로 이해해야한다.
따라서 역하을 대체할 수 있는 객체는 동일한 메시지를 이해할 수 있는 객체로 한정된다.
역할은 객체지향 설계의 단순성,유연성,재사용성을 뒷받침하는 핵심 개념이다.
대체 가능성
객체가 역할을 대체하기 위해서는 행동이 호환돼야 한다는 점에 주목하라. 객체 지향의 용어를 빌려 설명하면 객체가 역하을 대체 가능하기 위해서는 협력 안에서 역할이 수행하는 모든 책임을 동일하게 수행할 수 있어야 한다.
객체가 역할에 주어진 책임 이외에 다른 책임을 수행할 수도 있다는 사실에 주목하라.
결국 객체는 역할이 암시하는 책임보다 더 많은 책임을 가질 수 있다.
객체의 타입과 역할 사이에는 일반화 특수화 관계가 성립하는 것이 일반적이다.
객체의 모양을 결정하는 협력
흔한 오류
시스템에 필요한 데이터를 저장하기 위해 객체가 존재한다는 선입견 → 실제로 중요한 것은 객체의 행동, 즉 책임이다.
객체 지향이 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 시스템의 정적인 측면에 중점을 둔다는 것. 중요한 것은 정적인 클래스가 아니라 협력에 참여하는 동적인 객체이며, 클래스는 단지 시스템에 필요한 객체를 표현하고 생성하기 위해 프로그래밍 언어가 제공하는 구현 메커니즘이라는 사실을 기억
클래스를 어떻게 구현할 것인가가 아니라 객체가 협력 안에서 어떤 책임과 역할을 수행할 것인지를 결정하는 것
입문자들이 데이터나 클래스를 중심으로 애플리케이션을 설계하는 이유는 협력이라는 문맥을 고려하지 않고 각 객체를 독립적으로 바라보기 때문.
실제로 동작하는 애플리케이션을 구축하기 위해서는 왕이 참여하는 협력을 우선적으로 고려해야한다.
어떤 애플리케이션에 적합한 객체를 설계하기 휘애서는 객체를 협력이라는 문맥에서 떼어놓은 채 어떤 데이터가 필요하고 어떤 클래스로 구현해야하는지를 고민하는 것이 아무런 도움도 되지 않는다고 속삭인다.
객체를 섬으로 바라보던 잘못된 눈길을 거두고 올바른 곳을 바라보는 것이다.
협력을 따라 흐르는 객체의 책임
올바른 객체를 설계하기 위해서는 먼저 견고하고 깔끔한 협력을 설계해야한다. 설계에 참여하는 객체들이 주고받을 요청과 응답의 흐름을 결정한다는 것을 의미. 이렇게 결정된 요청과 응답의 흐름은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행될 책임이 된다.
일단 객체에게 책임을 할당하고 나면 책임은 객체가 외부에 제공하게 될 행동이 된다. 협력이라는 문맥에서 객체가 수행하게 될 적절한 책임, 즉 행동을 결정한 후에 그 행동을 수행하는데 필요한 데이터를 고민해야한다.
객체가 협력에 참여하기 위해 필요한 데이터와 행동이 어느 정도 결정된 후에 클래스의 구현 방법을 결정해야한다. 결과적으로 클래스와 데이터는 협력과 책임의 집합이 결정된 후에야 무대 위에 등장할 수 있다.
객체지향 설계 기법
1.
책임-주도 설계
•
협력에 필요한 책임들을 식별하고 적합한 객체에게 책임을 할당하는 방식으로 애플리케이션을 설계
2.
디자인 패턴
•
디자인 패턴, 전문가들이 반복적으로 사용하는 해결 방법을 정의해놓은 설계 템플릿의 모음
•
패턴은 전문가들이 특정 문제를 해결하기 위해 이미 식별해놓은 역할, 책임, 협력의 모음이다.
3.
테스트 주도 개발
•
테스트를 먼저 작성하고 테스트를 통과하는 구체적인 코드를 추가하면서 애플리케이션을 완성해가는 방식을 따른다.
•
테스트 주도 개발은 테스트가 아니라 설계를 위한 기법이다.
•
실제 목적은 구체적인 코드를 작성해가면서 역할,책임,협력을 식별하고 식별된 역할,책임,협력이 적합한지를 피드백받는 것
책임 주도 설계
객체지향 설계란 애플리케이션의 기능을 구현하기 위한 협력 관계를 고안하고, 협력에 필요한 역할과 책임을 식별한 후 이를 수행할 수 있는 적절한 객체를 식별해가는 과정이다.
객체지향 설계의 핵심은 올바른 책임을 올바른 객체에게 할당하는 것이다.
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.
•
시스템이 사용자에게 제공해야하는 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 된다.
디자인 패턴
패턴은 특정한 상황에서 설계를 돕기 위해 모방하고 수정할 수 있는 과거의 설계 경험이다.
디자인 패턴은 반복적으로 발생하는 문제와 그 문제에 대한 해법의 쌍으로 정의된다.
패턴은 반복해서 일어나는 특정한 상황에서 어떤 설계가 왜 더 효과적인지에 대한 이유를 설명한다.
디자인 패턴에서 제일 유명한 책은 GOF의 디자인 패턴으로 23개의 디자인 패턴
테스트 주도 개발
기본 흐름은 실패하는 테스트를 작성하고 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드를 작성한 후, 리팩터링을 통해 중복을 제거하는 것이다. 테스트-주도 개발을 통해 '작동하는 꺌끔한 코드'를 얻을 수 있다.
테스트-주도 개발은 객체가 이미 존재한다고 가정하고 객체에게 어떤 메시지를 전송할 것인지에 관해 먼저 생각하라고 충고. 역할,책임,협력의 관점에서 객체를 바라보지 않을 경우 무의미하다.
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 코드로 작성하는 것.
테스트를 작성하기 위해 객체의 메서드를 호출하고 반환값을 검증하는 것은 순간적으로 객체가 수행해야하는 책임에 관해 생각한 것이다.
테스트에 필요한 간접 입력 값을 제공하기 위해 스텁을 추가하거나 간접 출력 값을 검증하기 위해 목 객체를 사용하는 것은 객체와 협력해야하는 협력자에 관해 고민한 결과를 코드로 표현한 것이다.
책임과 메시지
훌륭하고 성장 가능한 시스템을 만들기 위한 핵심은 모듈 내부의 속성과 행동이 어떤가보다는 모듈이 어떻게 커뮤니케이션하는가에 달려있다.
자율적인 책임
객체지향 공동체를 구성하는 기본 단위는 '자율적'인 객체다.
자율적인 객체란 스스로 정한 원칙에 따라 판단하고 스스로의 의지를 기반으로 행동하는 객체
객체가 어떤 행동을 하는 유일한 이유는 다른 객체로부터 요청을 수신했기 때문.
요청을 처리하기 위해 객체가 수행하는 행동을 책임라 한다.
자신의 의지에 따라 증언할 수 있는 자유
객체가 책임을 자율적으로 수행하기 위해서는 객체에게 할당되는 책임이 자율적이어야한다.
모자 장수는 왕에게 증언할 책임은 있지만, 증언을 위한 구체적인 방법이나 절차에 대해서는 최대한의 자유를 누린다.
중요한 것은 왕의 입장에서 모자 장수가 어떤 방법으로 증언하는지는 중요하지 않다는 것이다.
두번째 협력에서 왕은 '목격했던 장면을 떠올려라'와 같이 좀 더 상세한 수준으로 요청한다.
여기서 문제는 이 책임들이 모자 장수가 증언하기 위해 선택할 수 있는 자유의 범위를 지나치게 제한
책임을 수행하기 위해 자신의 의지나 판단력이 아닌 왕의 명령에 의존할 수 밖에 없다. 결과적으로 두 번째 모자 장수는 자율적으로 책임을 수행할 수 없다.
증언하라는 책임은 그 자체로 모자 장수의 자율성을 충분히 보장할 수 있을 정도로 포괄적이고 추상적이면서도 모자 장수가 해야할 일을 명확하게 지시하고 있다.
너무 추상적인 책임
포괄적이고 추상적인 책임을 선택한다고 해서 무조건 좋은 것은 아니다. 책임이 수행 방법을 제한할 정도로 너무 구체적인 것도 문제지만 협력의 의도를 명확하게 표현하지 못할 정도로 추상적인 것 역시 문제다.
추상적이고 포괄적인 책임은 협력을 좀 더 다양한 환경에서 재사용할 수 있도록 유연성이라는 축복을 내려준다. 책임은 협력에 참여하는 의도를 명확하게 설명할 수 있는 수준 안에서 추상적이어야한다.
모자 장수의 자율성을 보장할 수 있을 정도로 충분히 추상적인 동시에 협력의 의도를 뚜렷하게 표현할 수 있을 정도로 충분히 구체적이기 때문.
성급한 일반화의 오류를 피하고 현재의 문맥에 가장 적합한 책임을 선택할 수 있는 안목을 기르기 바란다.
'어떻게'가 아니라 '무엇'을
자율적인 책임의 특징은 객체가 '어떻게' 해야하는가가 아니라 '무엇'을 해야하는 가를 설명한다는 것이다.
메시지와 메서드
사용자에 대한 객체의 독립성과 객체지향 개념을 구현한 초기 언어들의 일부 문법 때문에 객체의 행동을 유발하는 행위를 가리켜 메시지-전송이라고 한다.
왕이 모자 장수에게 전송하는 메시지를 가리키는 '증언하라' 부분을 메시지 이름이라고 한다.
추가적인 정보가 필요한 경우 메시지의 인자를 통해 추가 정보를 제공할 수 있다.
형식 ⇒ 모자장수.증언하라(어제,왕국)
근본적으로 메시지의 개념은 책임의 개념과 연결된다. 송신자는 메시지 전송을 통해서만 다른 객체의 책임을 요청할 수 있고, 수신자는 오직 메시지 수신을 통해서만 자신의 책임을 수행할 수 있다.
객체가 수신할 수 있는 메시지의 모양이 객체가 수행할 책임의 모양을 결정
객체가 제공하는 메시지는 외부의 다른 객체가 볼 수 있는 공개된 영역에 속한다, 메시지를 처리하기 위해 책임을 수행하는 방법은 외부의 다른 객체가 볼 수 없는 객체 자신의 사적인 영역에 속한다.
메서드
모자장수가 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 서택하는 방법을 메서드라고 한다.
메서드는 클래스 안에 포함된 함수 또는 프로시저를 통해 구현된다.
메시지는 '어떻게' 수행될 것인지는 명시하지 않는다.
'무엇'이 실행되기를 바라는지만 명시하며, 어떤 메서드를 선택할 것잉ㄴ지는 전적으로 수신자의 결정에 좌우된다. 메시지를 수신한 객체가 실행시간에 메서드를 선택할 수 있다는 사실은 다른 프로그래밍 언어와 객체지향 프로그래밍 언어를 구분 짓는 핵심적인 특징 중 하나이다.
다형성
서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 서로 다른 메서드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘을 가리킨다.
하나의 메시지와 하나 이상의 메서드 사이의 관계로 볼 수 있다.
서로 다른 객체들이 다형성을 만족시킨다는 것은 객체들이 동일한 책임을 공유한다는 것을 의미.
다형성에서 중요한 것은 메시지 송신자의 고나점이다. 동일한 오퍼레이션을 서로 다른 방식으로 처리하더라도 메시지 송시자의 관점에서 이 객체들은 동일한 책임을 수행하는 것이다.
메시지 송신자의 관점에서 동일한 역할을 수행하는 다양한 타입의 객체와 협력할 수 있게 한다.
다형성은 동일한 역하을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성을 의미
다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다.
다형성은 송신자와 수신자 간의 객체 타입에 대한 결합도를 메시지에 대한 결합도로 낮춤으로서 달성된다.
메시지를 이해할 수 있는 어떤 객체와도 협력할 수 있는 유연하고 확장 가능한 구조를 만들 수 있다.
유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력의 의미
송신자가 수신자에 대해 매우 적은 정보만 알고 있더라도 상호 협력이 가능하다는 사실은 설계의 품질에 큰 영향을 미친다.
1.
협력이 유연해진다.
2.
협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다. 송신자에게 아무 영향도 미치지 않고서도 수신자를 교체할 수 있기 때문에 협력의 세부적인 수행방식을 쉽게 수정할 수 있다.
3.
협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다.
메서드를 따라라
객체 지향의 핵심, 메시지
객체지향의 강력함은 클래스가 아니라 객체들이 주고 받는 메시지로부터 나온다. 클래스를 정의하는 거싱 먼저가 아니라 객체들의 속성과 행위를 식별하는 것이 먼저다.
진정한 객체지향 패러다임으로의 도약은 개별적인 객체가 아니라 메시지를 주고 받는 객체들 사이의 커뮤니케이션에 초점을 맞출 때 일어난다.
객체 자체에 초점을 맞출 경우 흔히 범하는 실수는 협력이라는 문맥을 배제한 채 객체 재부의 데이터 구조를 먼저 생각한 후 데이터 조작에 필요한 오퍼레이션을 나중에 고려하는 것이다.
독립된 객체의 상태와 행위에 대해 고민하지 말고 시스템의 기능을 구현하기 위해 객체가 다른 객체에게 제공해야하는 메시지에 대해 고민하라.
객체 지향 설계의 중심에는 메시지가 위치한다. 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선개하게 해야한다.
메시지를 중심으로 협력을 설계해야한다.
책임-주도 설계 다시 살펴보기
적절한 책임을 적절한 객체에게 할당하면서 메시지를 기반으로 협력하는 객체들의 관계를 발전하는 과정이다.
시스템이 수행할 책임을 구현하기 위해 협력 관계를 시작할 적절한 객체를 찾아 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당한다.
책임을 완수하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하다고 판단되면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정한다.
메시지를 결정한 후에는 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.
결과적으로 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.
What/Who 사이클
어떤 행위가 필요한지를 먼저 결정한 후에 이 행위를 수행할 객체를 결정하는 것이다.
이 과정을 What/Who 사이클이라 한다.
객체 사이의 협력 관계를 설계하기 위해서는 먼저 어떤 행위를 수행할 것인지를 결정한 후에 누가 그 행위를 수행할 것인지를 결정해야한다는 것. 여기서 '어떤 행위'가 바로 메시지이다.
수신 가능한 메시지가 모여 객체의 인터페이스를 구성한다. 메시지를 먼저 결정하고 메시지를 수신할 객체를 선택하는 과정은 객체의 인터페이스가 어떤 방식으로 결정되는 명확하게 보여준다.
묻지 말고 시켜라
객체는 다른 객체의 결저엥 간섭하지 말아야하며, 모든 객체는 자신의 상태를 기반으로 스스로 결정을 내려야한다.
송신자는 수신자가 어떤 객체인지 모르기 때문에 객체에 관해 꼬치꼬치 캐물을 수 없다. 단지 송신자는 수신자가 어떤 객체인지는 모르지만 자신이 전송한 메시지를 잘 처리할 것이라는 것을 믿고 메시지를 전송할 수 밖에 없다.
객체는 다른 객체의 상태를 묻지 말아야한다. 객체가 다른 객체의 상태를 묻는다는 것은 메시지를 전송하기 이전에 객체가 가져야하는 사앹에 관해 너무 많이 고민하고 있었다는 증거다. 고민을 연기하라. 단지 필요한 메시지를 전송하기만 하고 메시지를 수신하는 객체가 스스로 메시지의 처리 방법을 결정하게 하라.
객체 인터페이스
인터페이스
1.
인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
2.
인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식을 변경하는 것은 인터페이스의 사용자에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
3.
대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용을 할 수 있다.
책임은 객체가 메시지를 수신했을 때 수행해야하는 객체의 행동이며, 실제로 객체의 공용 인터페이스를 구성하는 것은 객체가 외부로부터 수신할 수 있는 메시지의 목록이다.
인터페이스와 구현의 분리
객체지향적 사고 방식을 이해하기 위한 다음 세가지 원칙
1.
좀 더 추상적인 인터페이스
2.
최소 인터페이스
3.
인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식
최소 인터페이스 주의는 외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말라는 것이다.
객체의 내부를 수정하더라도 외부에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
메시지를 따르라. 그러면 최소 인터페이스를 얻을 수 있을 서이다.
구현
내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유 용어는 구현
구현을 모른채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용 할 수 있는 객체를 의미.
인터페이스와 구현의 분리
소프트웨어는 항상 변경되기 때문에 주요하다. 어떤 객체를 수정했을 때 어떤 객체가 영향을 받는지를 판단하는 것은 거의 곡예에 가깝다. 객체의 모든 것이 외부에 공개돼있다면 아무리 작은 부분을 수정하더라도 변경에 의한 파급효과가 공동체의 구석구석까지 파고들 것이다.
송신자광 수신자가 구체적인 구현 부분위 아니라 느슨한 인터페이스에 대해서만 결합되도록 만드는 것.
캡슐화
상태와 행위의 캡슐화
사적인 비밀의 캡슐화
•
캡슐화를 통해 변경이 빈번하게 일어나는 불안정한 비밀을 안정적인 인터페이스 뒤로 숨길 수 있다.
•
구현을 변경할 때 외부에 대한 파급효과를 최소화하기 위해서는 외부의 객체는 공용 인터페이스에만 의존해야하고 구현 세부 사항에 대해서는 직접적으로 의존해선 안된다.
책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다.
객체의 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고 유연하게 변경할 수 있게 된다.
1.
자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.
•
자율적인 책임은 의도를 명확하게 표현함으로써 협력을 단순하고 이해하기 쉽게 만든다.
•
자율적인 책임은 세부적인 사항들을 무시하고 의도를 드러내는 하나의 문장으로 표현함으로써 협력을 단순하게 만든다.
2.
자율적인 책임은 모자 장수의 외부와 내부를 명확하게 분리
•
왕이 모자 장수를 바라보는 외부 고나점. 모자 장수가 책임을 수행하는 방법을 표현하는 내부 고나점
3.
책임이 자율적일 경우, 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.
•
모자 장수가 증언하는 방법을 변경하더라도 왕에게는 어떤 영향도 미치지 ㅇ낳을 것.
•
변경에 의해 수정돼야하는 범위가 좁아지고 명확해진다.
•
변경의 파급효과가 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 구 객체 간의 결합도가 낮아진다.
4.
자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.
•
설계가 유연해지고 재사용성이 높아진다.
5.
객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.
•
객체의 존재 이유를 명확하게 표현할 수 있다.
•
객체의 응집도를 높은 상태로 유지하기 ㅜ십다.
책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고 객체의 외부와 내부의 구분이 명확해지며, 변경에 의한 파급효과를 제한할 수 있고, 유연하게 변경할 수 있는 동시에 다양한 문맥에서 재활용할 수 있게 된다.
객체 지도
자주 변경되는 기능이 아니라 안정적인 구조를 따라 역할,책임,협력을 구성하라.
기능 설계 대 구조 설계
하나는 기능 측면의 설계이고, 하나는 구조 측면의 설계이다. 기능 측면의 설계는 제품이 사용자를 위해 무엇을 할 수 있는지에 초점을 맞춘다. 구조 측면의 설계는 제품의 형태가 어떠해야하는지 초점을 맞춘다.
소프트웨어를 개발하는 초기 단계에서는 사용자가 무엇을 원하는지, 사용자가 원하는 것을 만족시키기 위해 시스템이 어떤 기능을 제공해야하는지에 초점을 맞춰야한다.
훌륭한 기능이 훌륭한 소프트웨어를 만드는 충분조건이라 한다면 훌륭한 구조는 훌륭한 소프트웨어를 만들기 위한 필요조건이다.
훌륭한 기능을 제공하는 동시에 사용자가 원하는 새로운 기능를 빠르고 안정적으로 추가할 수 있다.
훌륭한 설계자는 상요자가 만족할 수 있는 훌륭한 기능을 제공하는 동시에 예측 불가능한 요구사항 변경에 유연하게 대처할 수 있는 안정적인 구조를 제공하는 능력을 갖춰야한다.
어제 약속했던 기능을 제공하는 동시에 내일 변경될지도 모르는 요구사항도 수용할 수 있는 코드를 창조해야하기 때문
좋은 설계는 나중에라도 변경할 수 있는 여지를 남겨 놓는 설계. 설계를 하는 목적은 나중에 설계하는 것을 허용하는 것이며, 일차적인 목표는 변경에 소요되는 비용을 낮추는 것,.
기능 분해 방법의 경우 시스템의 기능은 더 작은 기능으로 분해되고 각 기능은 서로 밀접하게 관련된 하나의 덩어리를 이루기 때문에 기능이 변경될 경우 기능의 축에 따라 설계된 소프트웨어가 전체적으로 요동치게 된다.
객체지향 접근방법은 자주 변경되지 않는 안정적인 객체 구조를 바탕으로 시스템 기능을 객체 간의 책임으로 분배.
객체의 구조에 집중하고 기능이 객체의 구조를 따르게 만든다. 시스템 기능은 더 작은 책임으로 분할되고 적절한 객체에게 분배되기 때무니 기능이 변경되더라도 객체 간의 구조는 그대로 유지 된다.
두 가지 재료: 기능과 구조
구조는 사용자나 이해관계자들이 도메인에 관해 생각하는 개념과 개념들 간의 관계로 표현
기능은 사용자의 목표를 만족시키기 위해 책임을 수행하는 시스템의 행위로 표현
기능을 수집하고 표현하기 위한 기법을 유스케이스 모델링
구조를 수집하고 표현하기 위한 기법을 도메인 모델링
안정적인 재료: 구조
도메인 모델
사용자가 프로그램을 사용하는 대상 분야를 도메인이라 한다.
도메인 모델이란 사용자가 프로그램을 사용하는 대상 영역에 관한 지식을 선택적으로 단순화하고 의식적으로 구조화한 형태
도메인 모델은 소프트웨어가 목적하는 영역내의 개념과 개념 간의 관계, 다양한 규칙이나 제약 등을 주의 깊게 추상화한 것.
멘탈 모델이란 사람들이 자기 자신, 다른 사람, 환경, 자신이 상호작용하는 사물들에 대해 갖는 모형
사용자 모델, 디자인 모델, 시스템 이미지의 세 가지로 구분.
사용자 모델은 사용자가 제품에 대해 가지고 있는 개념들의 모습. 디자인 모델은 설계자가 가지고 있는 시스템에 대한 개념화. 시스템 이미지는 최종 제품.
도메인의 모습을 담을 수 있는 객체 지향
객체 지향을 사용하면 사용자들이 이해하고 있는 도메인의 구조와 최대한 유사하게 코드를 구조화할 수 있다.
표현적 차이
은유를 통해 투영해야 하는 대상은 도메인에 대해 생각하는 개념들.
도메인 모델을 기반으로 설계하고 구현하는 것은 사용자가 도메인을 바라보는 관점을 그대로 코드에 반영할 수 있게 한다. 결과적으로 표현적 차이는 줄어들 것이며, 사용자의 멘탈 모델이 그대로 코드에 녹아 스며들게 된다.
불안정한 기능을 담은 안정적인 도메인 모델
도메인 모델이 제공하는 구조가 상대적으로 안정적이다.
사용자가 도메인을 바라보는 관점을 반영해 소프트웨어를 설계하고 구현하는 것.
사용자 모델에 포함된 개념과 규칙은 비교적 변경될 확률이 적기 때문에 사용자 모델을 기반으로 설계와 코드를 만들면 면경에 쉽게 대처할 수 있을 가능성이 커진다.
불안정한 재료: 기능
유스케이스
훌륭한 기능적 요구사항을 얻기 위해서는 목표를 가진 사용자와 사용자의 목표를 만족시키기 위해 일련의 절차를 수행하는 시스템 간의 '상호작용' 관점에서 시스템을 바라봐야한다.
사용자의 목표를 달성하기 위해 사용자와 시스템 간에 이뤄지는 상호작용의 흐름을 텍스트로 정리한 것을 유스케이스라고 한다.
유스케이스의 특성
1.
사용자와 시스템 간의 상호작용을 보여주는 '텍스트'다.
2.
유스케이스는 하나의 시나리오가 아니라 여러 시나리오들의 집합이다.
3.
유스케이스는 단순히 피처 목록과 다르다.
a.
피처는 시스템이 수행해야하는 기능의 목록을 단순하게 나열한 것.
4.
유스케이스는 사용자 인터페이스와 관련된 세부 정보를 포함하지 말아야한다.
a.
자주 변경되는 사용자 인터페이스 요소는 배제하고 사용자 관점에서 시스템의 행위에 초점을 맞춘다.
5.
유스케이스는 내부 설계와 관련된 정보를 포함하지 않는다.
유스케이스는 설계 기법도 객체지향 기법도 아니다.
유스케이스에는 단지 사용자가 시스템을 통해 무엇을 얻을 수 있고 어떻게 상호작용할 수 있느냐에 관한 정보만 기술된다.
유스케이스 안에 도메인 모델을 구축할 수 있는 모든 정보가 포함돼있다는 착각에 빠지지 말기 바란다. 유스케이스 안에는 영감을 불러일으킬 수 있는 약간의 힌트만 존재할 뿐
재료 합치기: 기능과 구조의 통합
모데인 모델은 안정적인 구조를 개념화하기 위해, 유스케이스는 불안정한 기능을 서술하기 위해 일반적으로 사용되는 도구
사실 협력의 출발을 장식하는 첫번째 메시지는 시스템의 기능을 시스템의 책임으로 바꾼 후 얻어진다.
우리는 도메인 모델에 포함된 개념을 은유하는 소프트웨어 객체를 선택해야한다.
협력을 완성하는데 필요한 메시지를 식별하면서 객체들에게 책임을 할당해난간다. 마지막으로 협력에 참여하는 객체를 구현하기 위해 클래스를 추가하고 속성과 함께 메서드를 구현하면 시스템의 기능이 오나성된 것.
유스케이스는 사용자에게 제공할 기능을 시스템의 책임으로 보게 함으로써 객체 간의 안정적인 구조에 책임을 분배할 수 있는 출발점을 제공한다.
도메인 모델은 기능을 수용하기 위해 은유할 수 있는 안정적인 구조를 제공
책임-주도 설계는 유스케이스로부터 첫번째 메시지와 사용자가 달성하려는 목표를, 도메인 모델로부터 기능을 수용할 수 있는 안정적인 구조를 제공받아 실제로 동작하는 객체들의 협력 공동체를 창조한다.
객체의 이름은 도메인 모델에 포함된 개념으로부터 차용하고, 책임은 도메인 모델에 정의한 개념의 정의에 부합하도록 할당한다. 예를 들어 이자를 계산하는 책임을 가진 객체는 이자율이 될 것이며, 이자는 이자율에 의해 생성될 것.
책임 할당의 기본 원칙은 책임을 수행하는데 필요한 정보를 가진 객체에게 그 책임을 할당하는 것이기 때문
기능변경을 흡수하는 안정적인 구조
•
도메인 모델을 구성하는 개념은 비즈니스가 없어지거나 완전히 개편되지 않는 한 안정적으로 유지된다. 정기예금 도메인에서 정기예금과 계좌,이자율,이자란 개념은 정기예금이란 금융상품이 없어지거나 완전히 개편되지 않는 한 안정적으로 유지되는 개념이다.
•
도메인 모델을 구성하는 개념 간의 관계는 비즈니스 규칙을 기반으로 하기 때문에 비즈니스 정책이 크게 변경되지 않는 한 안정적으로 유지된다. 정기예금 도메인에서 이자는 정기예금이 만기가 되거나 중도 해지를 하는 경우에 한해서 단 한번 지급된다.
핵심적인 클래스와 클래스 간의 관계는 그대로 유지되고 있다. 이자 계산 기능이 변경되거나 추가돼도 대부분의 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.
객체지향의 가장 큰 장점은 도메인을 모델링하기 위한 기법과 도메인을 프로그래밍하기 위해 사용하는 기법이 동일하다는 것이다. 도메인 모델링에서 사용한 객체와 개념을 프로그래밍 설계에서의 객체와 클래스로 매끄럽게 변환할 수 있다.
도메인 모델은 사람들의 머릿속에 들어있는 공유된 멘탈 모델이다. 사람들이 동일한 용어와 동일한 개념을 이용해 의사소통하고 코드로부터 도메인 모델을 유추할 수 있게 하는 것이 도메인 모델의 진정한 목표다.
함께 모으기
개념 관점, 명세 관점, 구현 관점
개념 관점에서 설계는 도메인 안에 존재하는 개념과 개념들 사이의 관계를 표현한다.
실제 도메인의 규칙과 제약을 최대한 유사하게 반영하는 것이 핵심
명세 관점에 이르면 사용자의 영역인 도메인을 벗어나 개발자의 영역인 소프트웨어로 초점이 옮겨진다.
즉 객체의 인터페이스르리 바라보게 된다. 명세 관점에서 프로그래머는 객체가 협력을 위해 '무엇'을 할 수 있는가에 초점을 맞춘다.
구현이 아니라 인터페이스에 대해 프로그래밍하라
구현 관점은 프로그래머인 우리에게 가장 익숙한 관점으로 실제 작업을 수행하는 코드와 연관돼있다. 프로그래머는 객체의 책임을 '어떻게' 수행할 것인가에 초점을 맞추며 인터페이스를 구현하는데 필요한 속성과 메서드를 클래스에 추가한다.
클래스가 은유하는 개념은 도메인 관점을 반영한다. 클래스의 공용 인터페이스는 명세 관점을 반영한다. 클래스의 속성과 메서드는 구현 관점을 반영한다.
커피 전문점 도메인
커피 전문점이라는 도메인은 손님 객체, 메뉴 항목 객체, 메뉴판 객체, 바리스타 객체, 커피 객체로 구성된 작은 세상이다.
손님은 메뉴판에서 주문할 커피를 선택할 수 있어야한다.
손님은 바리스타에게 주문을 해야하므로 손님과 바리스타 사이에도 관계가 존재
바리스타는 커피를 제조하는 사람이므로 당연히 자신이 만든 커피와 관계를 맺는다.
메뉴 항목 객체가 메뉴판 객체에 포함돼있다고 할 수 있는데, 이를 메뉴판 타입과 메뉴 항목 타입 간의 합성 관계로 단순화하면 좀 더 보기 수월할 것이다.
메뉴판 타입과 메뉴 항목 타입은 포함 관계 또는 합성 관계
한 타입의 인스턴스가 다른 타입의 인스턴스를 포함하지는 않지만 서로 알고 있어야할 경우 이를 연관 관계라고 한다.
다음 단계는 적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 것
초점은 어떤 타입이 도메인을 구성하느냐와 타입들 사이에 어떤 관계가 존재하는지를 파악함으로써 도메인을 이해하는 것. 실제로는 메뉴판과 메뉴 항목 사이, 손님과 메뉴판 사이에 관계가 존재한다는 사실을 이해하는 것만으로도 충분하다.
설계하고 구현하기
메시지를 먼저 선택하고 그 후에 메시지를 수신하기에 적절한 객체를 선택해야한다는 의미한다. 첫 메시지는 '커피를 주문하라' 일 것이다.
메시지를 처리할 객체는 손님 타입의 인스턴스.
손님은 메뉴 항목에 대해서 알지 못하므로 메뉴 항목을 찾아라라는 새로운 메시지를 요청
메뉴 항목을 가장 잘 알고 있는 객체에게 책임을 할당. 메뉴판 객체에게 할당하자.
이제 커피를 제조해달라고 요청해야한다. 메뉴 항목을 주고 커피를 받아오는 메시지. 이건 바리스타 객체를 선택한다.
인터페이스 정리하기
객체가 수신한 메시지가 객체의 인터페이스를 결정한다는 사실을 기억하라. 메시지가 객체를 선택했고, 선택된 객체는 메시지를 자신의 인터페이스로 받아들인다.
손님 객체의 인터페이스 안에는 '커피를 주문하라'라는 오퍼레이션이 포함돼야한다.
메뉴판 객체의 인터페이스는 '메뉴 항목을 찾아라'라는 오퍼레이션을 제공하며,
바리스타 객체의 인터페이스는 '커피를 제조하라'라는 오퍼레이션을, 커피 객체는 '생성하라'라는 오퍼레이션을 제공한다.
MenuItem의 인터페이스를 구성하는 오퍼레이션들을 MenuItem을 구현하는 단계에 와서야 식별했다는 점을 눈여겨보기 바란다. 이것은 부끄러워해야할 일이 아니다. 인터페이스는 객체가 다른 객체와 직접적으로 상호작용하는 통로다. 인터페이스를 통해 실제로 상호작용을 해보지 않은 채 인터페이스의 모습을 정확하게 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.
코드와 세 가지 관점
소프트웨어 클래스와 도메인 클래스 사이의 간격이 좁으면 좁을수록 기능을 변경하기 위해 뒤적거려야하는 코드의 양도 점점 줄어든다.
인터페이스를 수정하면 해당 객체와 협력하는 모든 객체에게 영향을 미칠 수 밖에 없다. 객체의 인터페이스는 수정하기 어렵다는 사실을 명심하라.
메서드의 구현과 속성의 변경은 원칙적으로 외부의 객체에게 영향을 미쳐서는 안된다.
메서드와 속성이 철저하게 클래스 내부로 캡슐화돼야 한다는 것을 의미한다.
메서드와 속성은 클래스 내부의 비밀이다.
도메인 개념을 참조하는 이유
어떤 메시지가 있을 때 그 메시지를 수신할 객체를 어떻게 선택하는가? 첫번째 전략은 도메인 개념 중에 가장 적절한 것을 선택하는 것이다. 도메인 개념 안에서 적절한 객체를 선택하는 것은 도메인에 대한 지식을 기반으로 코드의 구조와 의미를 쉽게 유추할 수 있게 한다.
명세 관점과 구현 관점이 뒤섞여 여러분의 머릿속을 함부로 어지럽히지 못하게 하라. 명세 관점은 클래스의 안정적인 측면을 드러내야한다.
추상화 기법
•
분류와 인스턴스화: 분류는 객체의 구체적인 세부 사항을 숨기고 인스턴스 간에 공유하는 공통적인 특성을 기반으로 범주를 형성하는 과정이다. 분류의 역은 범주로부터 객체를 생성하는 인스턴스화 과정이다.
•
일반화와 특수화: 일반화는 범주 사이의 차이를 숨기고 범주 간에 공유하는 공통적인 특성을 강조한다. 일반화의 역을 특수화라고 한다.
•
집합과 분해: 집합은 부분과 관련된 세부 사항을 숨기고 부분을 사용해서 전체를 형성하는 과정을 가리킨다. 집합의 반대 과정은 전체를 부분으로 분리하는 분해 과정이다.
분류와 인스턴스화
개념과 범주
객체를 분류하고 범주로 붂는 것은 객체들의 특정 집합에 공통의 개념을 적용하는 것을 의미한다.
세상에 존재하는 객체에 개념을 적용하는 과정을 분류라고 한다.
이 때 '수많은 개별적인 현상들'을 객체라고 하고, '하나의 개념'을 타입이라고 한다.
타입
객체를 타입에 따라 분류하기 위해서는 객체가 타입에 속하는지 여부를 확인할 수 있어야한다.
•
심볼: 타입을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
•
내연: 타입의 완전한 정의. 내연의 의미를 이용해 객체가 타입에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.
•
외연: 타입에 속하는 모든 객체들의 집합
일반화와 특수화
계층의 상위에 위치한 범주를 계층의 하위에 위치한 범주의 일반화라고 하고, 계층의 하위에 위치한 범주는 계층의 상위에 위치한 범주의 특수화라고 한다.
서브타입
어떤 타입이 다른 타입보다 일반적이라면 이 타입을 슈퍼타입이라고 한다.
어떤 타입이 다른 타입보다 좀 더 특수하다면 이 타입을 서브 타입이라고 한다.
어떤 타입이 다른 타입의 서브 타입이 되기 위해서는 100% 규칙과 is-a규칙을 준수해야한다.
100% 규칙: 슈퍼타입의 정의가 100% 서브타입에 적용돼야만 한다. 서브타입은 속성과 연관관계 면에서 ㅅ퍼타입과 100% 일치해야한다.
is-a규칙: 서브타입의 모든 인스턴스는 슈퍼타입 집합에 포함돼야한다. 서브타입은 슈퍼타입이라는 구문을 만듦으로써 테스트할 수 있다.
상속
일반화의 원칙은 한 타입이 다른 타입의 서브타입이 되기 위해서는 슈퍼타입에 순응해야한다는 것이다. 구조적인 순응과 행위적인 순응의 두 가지 종류가 있다. 서브타입의 슈퍼타입에 대한 대체 가능성을 의미
구조적인 순응은 타입의 내연과 관련된 100% 규칙을 의미한다. 서브타입은 슈퍼타입이 가지고 있는 속성과 연관관계 면에서 100% 일치해야한다.
Person이 name이라는 속성을 가진다면 Employee역시 name이라는 속성을 가질 것이라고 기대할 수 있다.
행위적인 순응은 타입의 행위에 관한 것이며, 서브 타입은 슈퍼타입을 행위적으로 대체 가능해야한다. 행위적인 순응을 흔히 리스코프 치환 원칙이라고 한다.
클라이언트 입장에서 Employee는 Person에 대해 행위적으로 순응하기 대문에 대체가능하다.
상속은 서브타이핑과 서브클래싱의 두 가지 용도로 사용될 수 있다. 서브클래스가 슈퍼클래스를 대체할 수 있는 경우 이를 서브타이핑이라고 한다. 서브 클래스가 슈퍼클래스를 대체할 수 없는 경우에는 서브 클래싱이라고 한다.
서브 타이핑을 인터페이스 상속, 서브클래싱을 구현 상속이라고 한다.
서브 타이핑은 특정 기대 집합에 대한 서브 타입과 슈퍼타입 간의 구조적 또는 행위적 순응 관계를 의미하며, 대체 가능성을 내포한다.
서브클래스가 슈퍼클래스를 대체할 수 없고 단지 코드만 공유하고 있다면 서브타이핑이 아니라 서브클래싱이라고 한다.
여러 클래스로 구성된 상속 계층에서 수신된 메시지를 이애하는 기본적인 방법은 클래스 간의 위임을 사용하는 것이다.
합성 관계
객체와 객체 사이에 전체-부분 관계를 구현하기 위해서는 합성 관계를 사용한다.
주문 내부의 세부 사항을 다루는 동안에는 주문 외부의 상품에 대해서는 신경쓰지 않아도 무방하다. 합성관계를 이용해 계층적인 객체들의 그룹을 만드는 것은 바로 이런 이유에서다.
주문과 주문 항목 사이의 관계는 전체와 부분 간의 관계를 나타내는 합성 관계인데 비해 주문 항목과 상품 간에는 단순히 물리적 통로가 존재한다는 사실만 나타낸다.
일반적으로 합성 관계로 연결된 객체는 포함하는 객체가 제거될 때 내부에 포함된 객체도 함께 제거된다.
