객체지향의 사실과 오해 - 조용호 저
추상화를 통한 복잡성 극복
🔵 현실에 존재하는 다양한 현상 및 사물과 상호작용하기 위해서는 우선 현실을 이해해야 한다.
➡️ 사람들은 본능적으로 이해하기 쉽고 예측 가능한 수준으로 현실을 분해하고 단순화하는 전략을 따른다.
🔵 추상화의 목적은 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는 것이다.
🔵 추상화 : 어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법
🔵 복잡성을 다루기 위해 추상화는 두 차원에서 이뤄진다.
- 첫 번째 차원은 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것
- 두 번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것
객체지향과 추상화
개념
🔵 개념(concept) : 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념
🔵 개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 분류(classification)할 수 있다.
🔵 객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미한다.
🔵 개념이 객체에 적용됐을 때 객체를 개념의 인스턴스(instance)라고 한다.
개념의 세 가지 관점
🔵 객체의 분류 장치로서 개념을 이야할 때는 세 가지 관점을 함께 언급한다.
- 심볼(symbol) : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
- 내연(intension) : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.
- 외연(extension) : 개념에 속하는 모든 객체의 집합
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.
🔵 적절한 분류 체계는 애플리케이션을 다루는 개발자의 머릿속에 객체를 쉽게 찾고 조작할 수 있는 정신적인 지도를 제공한다는 것이다.
분류는 추상화를 위한 도구다
🔵 개념은 객체들의 복잡성을 극복하기 위한 추상화 도구다.
타입
타입은 개념이다
🔵 타입 = 개념
데이터 타입
🔵 메모리의 세상에는 타입이라는 질서가 존재하지 않는다.
🔵 컴퓨터 안에 살아가는 데이터를 목적에 따라 분류하기 시작하면서 프로그래밍 언어 안에는 서서히 타입 시스템(type system)이 자라나기 시작했다.
🔵 타입 시스템의 목적은 메모리 안의 모든 데이터가 비트열로 보임으로써 야기되는 혼란을 방지하는 것이다.
🔵 타입은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것이다.
🔵 데이터가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 데이터에 적용할 수 있는 작업이다.
🔵 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰진다.
🔵 데이터 타입은 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타테이터다.
🔵 데이터에 대한 분류는 암시적으로 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정한다.
객체와 타입
🔵 객체를 타입에 따라 분류하고 그 타입에 이름을 붙이는 것은 결국 프로그램에서 사용할 새로운 데이터 타입을 선언하는 것과 같다.
🔵 객체를 창조할 때 가장 중요하게 고려해야 하는 것은 객체가 이웃하는 객체와 협력하기 위해 어떤 행동을 해야 할지를 결정하는 것이다.
🔵 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다.
🔵 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다.
행동이 우선이다
🔵 동일한 책임을 수행하는 일련의 객체는 동일한 타입에 속한다고 말할 수 있다.
🔵 객체의 타입을 결정하는 것은 객체의 행동뿐이다.
🔵 동일한 타입에 속한 객체는 내부의 데이터 표현 방식이 다르더라도 동일한 메시지를 수신하고 이를 처리할 수 있다.
➡️ 다만 내부의 표현 방식이 다르기 때문에 동일한 메시지를 처리하는 방식은 서로 다를 수 밖에 없다.
➡️ 다형성 : 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력
🔵 훌륭한 객체지향 설계는 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야 한다.
➡️ 캡슐화
🔵 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
ex)
- 트럼프는 트럼프 인간을 포괄하는 좀 더 일반적인 개념이다.
- 트럼프 인간은 트럼프보다 좀 더 특화된 행동을 하는 특수한 개념이다.
➜ 이 두 개념 사이의 관계를 일반화/특수화 관계라고 한다.
🔖 타입과 타입 사이에는 일반화/특수화 관계가 존재할 수 있다.
🔖 객체지향에서 일반화/특수화 관계를 결정하는 것은 객체가 내부에 보관한 데이터가 아니라 객체가 외부에 제공하는 행동이다.
🔖 일반적인 타입이란 특수한 타입이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만을 가지는 타입을 가리킨다.
🔖 특수한 타입이란 일반적인 타입이 가진 모든 행동을 포함하지만 거기에 더해 자신만의 행동을 추가하는 타입을 가리킨다.
➜ 따라서 일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동을 가지고 특수한 타입은 일반적인 타입보다 더 많은 수의 행동을 가진다.
🔖 주의해야 할 점은 타입의 내연을 의미하는 행동의 가짓수와 외연을 의미하는 집합의 크기는 서로 반대라는 사실이다.
슈퍼타입과 서브타입
🔖 일반적인 타입을 슈퍼타입(Supertype), 특수한 타입을 서브타입(Subtype)이라고 한다.
🔖 서브타입은 슈퍼타입의 행위와 호환되기 때문에 서브타입은 슈퍼타입을 대체할 수 있어야 한다.
🔖 슈퍼타입의 행동은 서브타입에게 자동으로 상속된다.
일반화는 추상화를 위한 도구다
🔖 추상화의 두 번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거시켜 단순하게 만드는 것이다.
➜ 일반화/특수화 계층은 객체지향 패러다임에서 추상화의 두 번째 차원을 적절하게 활용하는 대표적인 예
🔖 객체지향 패러다임을 통해 세상을 바라보는 거의 대부분의 경우에 분류와 일반화/특수화 기법을 동시에 적용하게 된다.
정적 모델
타입의 목적
🔖 타입을 사용하는 이유는 인간의 인지 능력으로는 시간에 따라 동적으로 변하는 객체의 복잡성을 극복하기가 너무 어렵기 때문이다.
🔖 타입은 시간에 따라 동적으로 변하는 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.
그래서 결국 타입은 추상화다
🔖 타입을 이용하면 객체의 동적인 특성을 추상화할 수 있다.
➜ 타입은 시간에 따른 객체의 상태 변경이라는 복잡성을 단순화할 수 있는 효과적인 방법
동적 모델과 정적 모델
🔖 객체를 생각할 때 고려 사항
- 객체가 특정 시점에 구체적으로 어떤 상태를 가지느냐
➜ 객체의 스냅샷(shapshot)
➜ 객체지향 모델링을 위한 표준 언어인 UML에서 스냅샷은 객체 다이어그램(object diagram)이라고도 불린다.
➜ 스냅샷처럼 실제로 객체가 살아 움직이는 동안 상태가 어떻게 변하고 행동하는지를 포착하는 것은 동적 모델(dynamic model)이라고 한다. - 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 시간에 독립적으로 표현하는 것
➜ 타입 모델(type diagram)
➜ 동적으로 변하는 객체의 상태가 아니라 객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현하기 때문에 정적 모델(static model)이라고도 한다.
🔖 객체지향 애플리케이션을 설계하고 구현하기 위해서는 객체 관점의 동적 모델과 객체를 추상화한 타입 관점의 정적 모델을 적절히 혼용해야 한다.
클래스
🔖 객체지향 프로그래밍 언어에서 정적인 모델은 클래스를 이용해 구현된다.
➜ 따라서 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 클래스를 이용하는 것이다.
🔖 타입은 객체를 분류하기 위해 사용하는 개념이다.
🔖 클래스는 단지 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중 하나일 뿐이다.
