객체지향 패러다임은 지식을 추상화하고 추상화한 지식을 객체 안에 캡슐화함으로써 실세계의 문제에 내재된 복잡성을 관리한다. 객체를 발현하고 창조하는 것은 지식과 행동을 구조화하는 문제다.
🌻객체지향과 인지 능력
해당 목차에서는 객체 지향을 인간의 인지 능력과 관련해 설명한다.
- 인간은 세상이 포함하고 있는 복잡성을 좀 더 단순한 객체들로 주변을 분해함으로써 자신이 몸담고 있는 세상을 이해하려고 노력한다.
- 물리적인 한계를 넘어 개념적으로 경계를 지을 수 있는 추상적인 사물까지도 객체로 인식한다.
- 즉, 객체란 인간이 분명하게 인지하고 구별할 수 있는 물리적인 또는 개념적인 경계를 지닌 어떤 것이라고 볼 수 있다.
- 객체 지향은 세상을 자율적이고 독립적인 객체들로 분해할 수 있는 인간의 기본적인 인지 능력에 기반을 두고 있다.
- 객체지향 패러다임은 인간이 인지할 수 있는 다양한 객체들이 모여 현실 세계를 이루는 것처럼 소프트웨어 세계 역시 다양한 소프트웨어 객체들이 모여 이뤄져 있다는 믿음에서 출발
🔆 여기서 다시 한번 언급, 객체 지향 패러다임의 목적은 현실 세계의 모방이 아닌 현실 세계를 기반으로 새로운 세계를 창조하는 것이다 ❗
🌻 객체, 그리고 이상한 나라
해당 목차에서는, ‘이상한 나라 앨리스’ 이야기에서 이상한 나라에 떨어진 앨리스와 객체지향의 객체의 공통점과 관련해 설명한다.
- 앨리스는 상태를 가지며 상태는 변경 가능하다
- 앨리스의 상태를 변경시키는 것은 앨리스의 행동이다.
- 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
객체의 다양한 특성을 효과적으로 설명하기 위해서는 객체를 상태(state), 행동(behaior), 식별자(identity)를 지닌 실체로 보이는 것이 가장 효과적이다.
해당 목차에서는 객체의 관점에서 상태, 행동, 식별자의 개념을 정리한다.
1. 상태
- 왜 상태가 필요한가
상태를 이용하면 과거의 모든 행동 이력을 설명하지 않고도 행동의 결과를 쉽게 예측할 하고 설명할 수 있다. 상태를 이용하면 과거에 얽매이지 않고 현재를 기반으로 객체의 행동 방식을 이해할 수 있다. 상태는 근본적으로 세상의 복잡성을 완화하고 인지 과부하를 줄일 수 있는 중요한 개념이다.
예를 들어, 상태를 이용하기 전엔 비행기 탑승 여부는 과거에 항공권을 발권하는 행동이 발생했는지 여부에 따라 달라졌지만, 상태를 이용하면 탑승권 발권 상태를 보고 예측할 수 있다.
- 상태와 프로퍼티
모든 객체의 상태는 단순한 값과 객체의 조합으로 표현할 수 있다. 이때 객체의 상태를 구성하는 모든 특징을 통틀어 객체의 프로퍼티라고 한다. 일반적으로 프로퍼티는 변경되지 않고 고정되기 때문에 ‘정적’이다. 반면 프로퍼티 값은 시간의 흐름에 따라 변경되기 때문에 ‘동적’이다.
- 객체와 객체 사이의 링크
객체와 객체 사이의 의미있는 연결을 링크라고 한다. 객체는 링크를 통해서만 메시지를 주고받을 수 있다. 링크는 객체가 다른 객체를 참조할 수 있다는 것을 의미하며, 이건 일반적으로 한 객체가 다른 객체의 식별자를 알고 있는 것으로 표현된다.
🔆 상태는 특정 시점에 객체가 가지고 있는 정보의 집합으로 객체의 구조적 특징을 표현한다. 객체의 상태는 객체에 존재하는 정적인 프로퍼티와 동적인 프로퍼티 값으로 구성된다. 객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분할 수 있다.
2. 행동
행동은 객체의 상태를 변경하는 것을 가능하게 한다. 여기서 객체는 스스로의 행동에 의해서만 상태가 변경되는 것을 보장함으로써 객체의 자율성을 유지한다.
- 상태와 행동의 관계
- 객체의 행동은 상태에 영향을 받는다.
- 객체의 행동은 상태를 변화시킨다.
- 협력과 행동
- 객체가 다른 객체와 협력하는 유일한 방법은 다른 객체에게 요청을 보내는 것
- 객체의 행동은 객체가 협력에 참여할 수 있는 유일한 방법임
- 객체는 다른 객체와 메시지를 통해서만 의사소통할 수 있으며, 객체가 어떤 행동을 하도록 만드는 것은 객체가 외부로부터 수신한 메시지이다. 객체는 수신된 메시지에 따라 적절히 행동하면서 협력에 참여하고 그 결과로 자신의 상태를 변경한다.
- 상태 캡슐화
- 객체는 상태를 캡슐 안에 감춰둔 채 외부로 노출하지 않는다. 객체가 외부로 노출하는 것은 행동뿐이다.
- 캡슐화하는 이유: 객체의 자율성을 높이고, 협력을 단순하고 유연하게 만든다.
🔆 행동은 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 가시적이어야 한다.
3. 식별자
객체가 식별 가능하다는 것은 객체를 서로 구별할 수 있는 특정한 프로퍼티가 객체 안에 존재한다는 것을 의미(이 프로퍼티를 식별자라고 한다.) 모든 객체가 식별자를 가진다는 것은 반대로 객체가 아닌 단순한 값은 식별자를 가지지 않는다는 것을 의미한다.
- 값과 객체의 구분
- 값
- 상태가 변하지 않으므로 불변 상태를 가짐
- 값이 같은지 여부는 상태가 같은지를 이용해 판단한다. 상태를 이용해서 두 값이 같은지 판단할 수 있는 성질을 동등성(equality)이라고 한다. 상태를 이용해서 동등성을 판단훌 수 있는 이유는 값의 상태가 변하지 않기 때문이다. 값의 상태는 결코 변하지 않기 때문에 어떤 시점에 동일한 타입의 두 값이 같다면 언제까지라도 두 값은 동등한 상태를 유지할 것이다.
- 객체
- 시간에 따라 변경되는 상태를 포함하며, 가변 상태를 가짐
- 객체는 상태가 다르더라도 식별자가 같다면 같은 객체로 판단한다. 식별자를 기반으로 객체가 같은지를 판단할 수 있는 성질을 동일성이라고 한다.
- 값
🔆 식별자란 어떤 객체를 다른 객체와 구분하는 데 사용하는 객체의 프로퍼티다. 값은 식별자를 가지지 않기 때문에 상태를 이용한 동등성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교해야 한다. 객체는 상태가 변경될 수 있기 때문에 식별자를 이용한 동일성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교할 수 있다.
🌻 기계로서의 객체
해당 목차에서는 객체를 기계로서 바라보고 이를 설명한다.
- 기계로서의 앨리스 객체
앨리스 기계의 하단부에는 ‘음료를 마시다’, ‘케이크를 먹다’, ‘부채질하다’, ‘버섯을 먹다, ‘문을 통과하다’ 라고 적힌 네 개의 사각형 버튼이 있다. 이 버튼들은 모두 기계의 상태를 변경한다(명령 버튼). 사각형 버튼 바로 위에는 ‘키’, ‘위치’라는 라벨이 적힌 둥근 모양의 버튼이 있다. 이 버튼들은 기계의 상태를 출력한다. (쿼리 버튼)
→ 객체의 상태를 조회하는 작업을 쿼리(query)라고 하고 객체의 상태를 변경하는 작업을 명령이라고 한다.
→ 사용자는 객체가 제공하는 명령 버튼과 쿼리 버튼으로 구성된 인터페이스를 통해서만 객체에 접근할 수 있다.
→ 객체의 캡슐화
- 기계 은유로서 객체의 식별자
두 기계는 모든 상태가 동일하더라도 별개의 객체로 인식된다.
- 기계 은유로서 객체 간 협력
앨리스 기계가 ‘음료를 마시다’ 버튼을 누르면, 음료 기계는 ‘마셔지다’라는 버튼이 눌려지도록 요청을 전송함. 즉, 링크를 통해 연결된 두 객체가 메시지 전송을 통해 협력하고 있는 것이다.
🌻 행동이 상태를 결정한다.
객체지향에 갓 입문한 사람들이 가장 쉽께 빠지는 함정은 상태를 중심으로 객체를 바라 보는 것이다. 다음과 같은 이유로 상태를 중심으로 객체를 바라보는 것은 좋지 않다.
- 상태를 먼저 결정할 경우 캡슐화가 저해된다. 상태에 초점을 맞출 경우 상태가 객체 내부로 깔끔하게 캡슐화되지 못하고 공용 인터페이스에 그대로 노출되버릴 확률이 높다.
- 객체를 협력자가 아닌 고립된 섬으로 만든다. 객체가 필요한 이유는 애플리케이션의 문맥 내에서 다른 객체와 협력하기 위해서다. 불행하게도 상태를 먼저 고려하는 방식은 협력이라는 문맥에서 멀리 벗어난 객체를 설계함으로써 자연스럽게 협력에 적합하지 못한 객체를 창조하게 된다.
- 객체의 재사용성이 저하된다. 객체의 재사용성은 다양한 협력에 참여할 수 있는 능력이 나온다. 상태에 초점을 맞추 객체는 다양한 협력에 참여하기 어렵기 때문에 재사용성이 저하될 수밖에 없다.
🔆 객체가 적합한지를 결정하는 것은 그 객체의 상태가 아니라 행동이다. 객체의 행동은 객체가 협력에 참여하는 유일한 방법이고, 협력 안에서 객체의 행동은 결국 객체가 협력에 참여하면서 완수해야 하는 책임을 의미한다. 따라서 어떤 책임이 필요한가를 결정하는 과정이 전체 설계를 주도해야 한다.
→ 책임-주도 설계
🌻 은유와 객체
- 의인화
- 현실 속 객체와 소프트웨어 객체 사이의 가장 큰 차이점: 현실 속 수동적인 존재가 소프트웨어 객체로 구현될 때는 능동적으로 변한다는 것
- 은유
- 현실 세계와 객체지향 세계 사이의 관계를 좀 더 정확하게 설명할 수 있는 단어는 은유
- 은유의 본질은 한 종류의 사물을 다른 종류의 사물 관점에서 이해하고 경험하는데 있는데, 이 같은 관계는 객체지향 모델링에서 현실 객체와 소프트웨어 객체의 관계와 일치
- 소트트웨어 객체에 대한 현실 객체의 은유를 효과적으로 사용할 경우 표현적 차이를 줄일 수 있으며, 이해하기 쉽고 유지보수가 용이한 소프트웨어를 만들 수 있음
