1.2 프로그래밍 패러다임으로 넘어가보자.
프로그래밍 패러다임은 프로그래머에게 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 역할을 하는 개발 방법론이다.
예를 들어 객체지향 프로그래밍은 프로그래머들이 프로그램을 상호 작용하는 객체들의 집합으로 볼 수 있게 하는 반면에, 함수형 프로그래밍은 상태 값을 지니지 않는 함수 값들의 연속으로 생각할 수 있게 해준다.
1.2.1 선언형(declarative)과 함수형(functional) 프로그래밍
선언형 프로그래밍이랑 무엇을 풀어내는가에 집중하는 패러다임이며 프로그램은 함수로 이루어진 것이다라는 명제가 담겨 있는 패러다임이기도 하다.
함수형 프로그래밍은 선언형 패러다임의 일종이다. 함수형 프로그래밍은 작은 순수함수들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고 고차 함수를 통해 재사용성을 높인 프로그래밍 패러다임이다.
자바스크립트는 단순하고 유연한 언어이며, 함수가 일급 객체이기 때문에 객체지향 프로그래밍보다는 함수형 프로그래밍 방식이 선호된다.
순수 함수
출력이 입력에만 의존하는 것을 의미한다.
const pure = (a, b) => {
return a + b
}pure 함수는 들어오는 매개변수 a, b에만 영향을 받는다. 만약 a, b 말고 다른 전역 변수 c 등이 이 출력에 영향을 주면 순수 함수가 아니다.
고차 함수
고차함수란 함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 것을 말한다.
일급 객체
이때 고차 함수를 쓰기 위해서는 해당 언어가 일급 객체라는 특징을 가져야 하며 그 특징은 다음과 같다.
- 변수나 메서드에 함수를 할당할 수 있다.
- 함수 안에 함수를 매개변수로 담을 수 있다.
- 함수가 함수를 반환할 수 있다.
1.2.2 객체지향 프로그래밍(OOP, Object-Orieted Programming)
객체지향 프로그래밍은 객체들의 집합으로 프로그램의 상호 작용을 표현하며 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식을 말한다. 설계에 많은 시간이 소요되며 처리 속도가 다른 프로그래밍 패러다임에 비해 상대적으로 느리다.
객체지향 프로그래밍의 특징
객체지향 프로그래밍은 추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성이라는 특징이 있다.
추상화(abstraction)
추상화란 복잡한 시스템으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 간추려내는 것을 의미한다.
캡슐화(encapsulation)
캡슐화는 객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것을 말한다.
상속성(inheritance)
상속성은 상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장하는 것을 말한다. 코드의 재사용 측면, 계층적인 관계 생성, 유지 보수성 측면에서 중요하다.
다형성(polymorphism)
다형성은 하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것을 말한다. 대표적으로 오버로딩, 오버라이딩이 있다.
오버로딩(overloading)
오버로딩은 같은 이름을 가진 메서드를 여러 개 두는 것을 말한다. 메서드의 타입, 매개변수의 유형, 개수 등으로 여러 개를 둘 수 있으며 컴파일 중에 발생하는 정적 다형성이다.
class Person {
public void eat(String a) {
System.out.println("I eat " + a);
}
public void eat(String a, String b) {
System.out.println("I eat " + a + " and " + b);
}
}
public class CalculateArea {
public static void main(String[] args) {
Person a = new Person();
a.eat("apple");
a.eat("tomato", "phodo");
}
}
/*
I eat apple
I eat tomato and phodo
*/앞의 코드를 보면 매개변수의 개수에 따라 다른 함수가 호출되는 것을 알 수 있다.
파이썬은 자바처럼 메서드 오버로딩을 지원하지 않는다.
같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하면 마지막 것만 남는다. 덮어쓰기가 된다고 이해하면 된다.
오버라이딩(overriding)
오버라이딩은 주로 메서드 오버라이딩을 말하며 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의하는 것을 의미한다.
이는 런타임 중에 발생하는 동적 다형성이다.
class Animal {
public void bark() {
System.out.println("mumu! mumu!");
}
}
class Dog extends Animal {
@Override
public void bark() {
System.out.println("wal!!! wal!!!");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Dog d = new Dog();
d.bark();
}
}
/*
wal!!! wal!!!
*/앞의 코드를 보면 부모 클래서는 mumu! mumu!로 짖게 만들었지만 자식 클래스에서 wal!!! wal!!!로 짖게 만들었더니 자식 클래스 기반으로 메서드가 재정의됨을 알 수 있다.
파이썬에서 오버로딩은 지원하지 않지만, 자바처럼 @Override 같은 키워드는 없지만 오버라이딩을 지원한다.
설계 원칙
객체지향 프로그래밍을 설계할 때는 SOLID 원칙을 지켜줘야 한다. S는 단일 책임 원칙, O는 개방-폐쇄 원칙, L은 리스코프 치환 원칙, I는 인터페이스 분리 원칙, D는 의존역전 원칙을 의미한다.
단일 책임 원칙(SRP, Single Responsibility Principle)
단일 책임 원칙은 모든 클래스는 각각 하나의 책임만을 가져야 하는 원칙이다.
개방-폐쇄 원칙(OCP, Open Closed Principle)
개방-폐쇄 원칙은 유지 보수 사항이 생긴다면 코드를 쉽게 확장할 수 있도록 하고 수정할 때는 닫혀 있어야 하는 원칙이다. 기존의 코드는 잘 변경하지 않으면서도 확장은 쉽게 할 수 있어야 한다.
리스코프 치환 원칙(LSP, Liskov Substitution Principle)
리스코프 치환 원칙은 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수있어야 하는 것을 의미한다. 클래스는 상속이 되기 마력이고 부모, 자식이라는 계층 관계가 만들어진다. 이때 부모 객체에 자식 객체를 넣어도 시스템이 문제없이 돌아가게 만드는 것을 말한다.
인터페이스 분리 원칙(ISP, Interface Segregation Principle)
인터페이스 분리 원칙은 하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙을 말한다.
의존 역전 원칙(DIP, Dependency Inversion Principle)
의존 역전 원칙은 자신보다 변하기 쉬운 것에 의존 하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위 클래스를 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향받지 않게 하는 원칙을 말한다.
1.2.3 절차형 프로그래밍
절차형 프로그래밍은 로직이 수행되어야 할 연속적인 계산 과정으로 이루어져 있다. 일이 진행되는 방식으로 그저 코드를 구현하기만 하면 되기 때문에 코드의 가독성이 좋으며 실행 속도가 빠르다. 그렇게 때문에 계산이 많은 작업 등에 쓰인다.
대표적으로 포트란을 이용한 대기 과학 관련 연산 작업, 머신 러닝의 배치 작업이 있다.
단점으로는 모듈화하기가 어렵고 유지 보수성이 떨어진다는 점이 있다.
패러다임의 혼합
여러 가지의 프로그래밍 패러다임을 알아보았다.
그렇다면 어떠한 패러다임이 가장 좋냐 묻겠지만 그런 것은 없다.
비즈니스 로직이나 서비스의 특징을 고려해서 패러다임을 정하는 것이 좋다.
하나의 패러다임을 기반으로 통일하여 서비스를 구축하는 것도 좋은 생각이지만 여러 패러다임을 조합해 상황과 맥락에 따라 패러다임 간의 장점만 취해 가발하는 것이 좋다.
마지막 예상질문에 대해 알아보자.
Q. 옵저버 패턴을 어떻게 구현하나요?
A. 여러 가지 방법이 있지만 프록시 객체를 써서 하곤 합니다. 프록시 객체를 통해 객체의 속성이나 메서드 변화 등을 감지하고 이를 미리 설정해 놓은 옵저버들에게 전달하는 방법으로 구현합니다.
값이 바뀌면 자동으로 알려주는 알림 시스템이라고 쉽게 말할 수 있다.
Q. 프록시 서버를 설명하고 사용 사례에 대해 설명해 보세요.
A. 프록시 서버란 클라이언트가 자신을 통해서 다른 네트워크 서비스에 간접적으로 접속할 수 있게 해 주는 서버를 말한다. 주로 서버 앞단에 둬서 캐싱, 로깅, 데이터 분석을 서버보바 먼저 하는 서버로 쓰입니다. 이를 통해 포트 번호를 바꿔서 사용자가 실제 서버의 포트에 접근하지 못하게 할 수 있으며, 공격자의 DDOS 공격을 차단하거나 CDN을 프록시 서버로 캐싱할 수 있으며, nginx를 이용해 Node.js로 이루어진 서버의 앞단에 둬서 버퍼 오버플로우를 해결할 수도 있습니다.
쉽게 말해, 프록시 서버는 대신 요청해 주는 중간서버라고 할 수 있다.
보안, 성능, 분석, 우회접속 등 다양한 목적으로 쓰인다.
Q. MVC 패턴을 설명하고 MVVM 패턴과의 차이는 무엇인지 설명해보세요.
A. MVC 패턴은 모델, 뷰, 컨트롤러로 이루어진 디자인 패턴입니다.
앱의 구성 요소를 세 가지 역할로 구분하여 개발 프로세스에서 각각의 구성 요소에만 집중해서 개발할 수 있다는 점과 재사용성과 확장성이 용이하다는 장점이 있고, 애플리케이션이 복잡해질수록 모델과 뷰의 관계 또한 복잡해지는 단점이 있다.
MVVM 패턴은 MVC의 C에 해당하는 컨트롤러가 뷰모델로 바뀐 패턴입니다. 여기서 뷰모델은 뷰를 더 추상화한 계층이며, MVVM 패턴은 MVC 패턴과는 다르게 커맨드와 데이터 바인딩을 가지는 것이 특징입니다. 뷰와 뷰모델 사이의 양방향 데이터 바인딩을 지원하며 UI를 별도의 코드 수정 없이 재사용할 수 있고 단위 테스팅하기 쉽다는 장점이 있습니다.
MVC는 사용자 입력을 컨트롤러가 처리하고, MVVM은 뷰모델을 통해 자동으로 처리된다.
특히 MVVM은 데이터 바인딩을 지원해서 더 유연하고 테스트하기 쉬운 구조이다.
| 항목 | MVC | MVVM |
|---|---|---|
| 구성요소 | Model, View, Controller | Model, View, ViewModel |
| View 연결방식 | View와 Controller가 직접 연결 | View와 ViewModel이 양방향 바인딩 |
| 역할 분리 | 명확하지만 View와 Model이 복잡하게 얽힐 수 있음 | ViewModel이 중간다리 역할을 잘해줌 |
| 데이터 바인딩 | 없음 | 있음(양방향 자동 연결) |
| 테스트 | View와 Controller 분리가 힘듦 | ViewModel만 단위 테스트 가능해서 쉬움 |
프로그래밍 패러다임은 여기까지 알아보도록 하자. 🤟🤟
