- 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지 를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다. (협력)
- 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프 트웨어 개발에 많이 사용된다
유연하고, 변경이 용이?
- 레고 블럭 조립하듯이
- 키보드, 마우스 갈아 끼우듯이
- 컴퓨터 부품 갈아 끼우듯이
- 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법
진짜 다형성
- 실세계와 객체 지향을 1:1로 매칭X
- 그래도 실세계의 비유로 이해하기에는 좋음
- 역할과 구현으로 세상을 구분
다형성의 실세계 비유 예시
- 운전자 - 자동차
- 공연 무대
- 키보드, 마우스, 세상의 표준 인터페이스들 정렬 알고리즘
- 할인 정책 로직
역할과 구현을 분리
- 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다. 장점
- 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
- 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.
운전자(클라이언트) 자동차(인터페이스)라는 역할에 대해 알고 있으면 된다.
여기서 테슬라, 아반테는 구현체가 된다.
로미오(인터페이스) 라는 역할에 대해 관객(클라이언트)은 알고 있으면 된다.
여기서 배우는 구현체가 된다.
이전에 입문편에서 했던 MemberService(클라이언트)는 MemberRepository(인터페이스)만 알고 있으면 된다.
여기서 JDBCMemberRepository, MemoryMemberRepository는 구현체가 된다.
이로써 클라이언트에게 영향을 주지 않고 무한하게 확장할 수 있게 된다.
인터페이스를 잘 설계하는게 매우 중요하다.
다형성의 본질
- 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
- 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야함
- 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.
역할과 구현을 분리 정리
- 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음
- 유연하고, 변경이 용이
- 확장 가능한 설계
- 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경 가능
- 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요
역할과 구현을 분리 한계
- 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한 다.
- 자동차를 비행기로 변경해야 한다면?
- 대본 자체가 변경된다면?
- USB 인터페이스가 변경된다면?
- 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요
스프링과 객체 지향
- 다형성이 가장 중요하다!
- 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
- 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이! 공연 무대의 배우를 선택하듯이! 구현을 편리하게 변경할 수 있다.
- 스프링에서 이야기하는 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.
SOLID
클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리
- SRP: 단일 책임 원칙(single responsibility principle)
- OCP: 개방-폐쇄 원칙 (Open/closed principle)
- LSP: 리스코프 치환 원칙 (Liskov substitution principle)
- ISP: 인터페이스 분리 원칙 (Interface segregation principle)
- DIP: 의존관계 역전 원칙 (Dependency inversion principle)
SRP 단일 책임 원칙
Single responsibility principle
- 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다. 하나의 책임이라는 것은 모호하다.
- 클 수 있고, 작을 수 있다.
- 문맥과 상황에 따라 다르다.
- 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것 예) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리
OCP 개방-폐쇄 원칙
Open/closed principle
- 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다
- 이런 거짓말 같은 말이? 확장을 하려면, 당연히 기존 코드를 변경?
- 다형성을 활용해보자
- 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현
- 지금까지 배운 역할과 구현의 분리를 생각해보자
OCP 개방-폐쇄 원칙 문제점
• MemberService 클라이어트가 구현 클래스를 직접 선택
- MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드
- MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); //변경 코드
- 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다.
- 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.
- 이 문제를 어떻게 해결해야 하나?
- 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.
LSP 리스코프 치환 원칙
Liskov substitution principle
- 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다
- 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위 한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요하다.
- 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기
예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리 더라도 앞으로 가야함
ISP 인터페이스 분리 원칙
Interface segregation principle
- 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다
자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리
사용자 클라이언트 -> 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리
- 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.
DIP 의존관계 역전 원칙
Dependency inversion principle
- 프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.
- ”의존성 주입은 이 원칙 을 따르는 방법 중 하나다.
- 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻
앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다.
- 객체 세상도 클라이언트 가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다!
구현체에 의존하게 되면 변 경이 아주 어려워진다.
DIP 의존관계 역전 원칙
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Dependency inversion principle
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그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다.
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MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
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MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();
DIP 위반
객체 지향 설계와 스프링
스프링 이야기에 왜 객체 지향 이야기가 나오는가?
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DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
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스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원
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DI 컨테이너 제공
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클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장 쉽게 부품을 교체하듯이 개발
정리
- 모든 설계에 역할과 구현을 분리하자. 자동차, 공연의 예를 떠올려보자.
- 변경할 수 있도록 만드는 것이 좋은 객체 지향 설계다.
- 애플리케이션 설계도 공연을 설계 하듯이 배역만 만들어두고, 배우는 언제든지 유연하게 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자
- 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.
- 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터 링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.