🧷 12장 | 창발성
📘 창발적 설계로 깔끔한 코드를 구현하자
우수한 설계의 창발성을 촉진하는 단순한 설계 규칙 네 가지
- 모든 테스트를 실행한다.
- 중복을 없앤다.
- 프로그래머 의도를 표현한다.
- 클래스와 메서드 수를 최소로 줄인다.
위의 네 가지를 착실하게 따르기만 우수한 설계가 나오며, 코드 구조와 설계를 파악하기 쉬워진다.
📘 원칙 1. 모든 테스트를 실행하라
테스트 케이스를 만들고 계속 돌려라.
코드를 정리하면서 시스템이 깨질까 걱정할 필요가 없다. 테스트 케이스가 있으니까!
테스트가 가능한 시스템을 만들려고 하면 설계 품질이 더불어 높아진다.
테스트 케이스를 많이 작성할수록 개발자는 DIP와 같은 원칙을 적용하고, 의존성 주입, 인터페이스, 추상화 등과 같은 도구를 사용해 결합도를 낮춘다.
→ 크기가 작고 목적 하나만 수행하는 클래스가 나온다.
SRP(Single Responsibility Principle)를 준수하는 클래스는 테스트가 훨씬 더 쉽다.
- 시스템이 의도한 대로 작동하는지 검증이 필요하다.
- 테스트가 가능한 시스템을 만들려는 노력은 결국, 낮은 결합도와 높은 응집력이라는 결과를 낳는다.
→ 객체 지향 방법론이 지향하는 목표 - 테스트 케이스를 작성함으로써 설계 품질을 자연스럽게 높일 수 있다.
테스트 케이스를 모두 작성했다면 이제 코드와 클래스를 정리해도 괜찮다.
코드를 점진적으로 리팩터링 해나간다. 코드를 몇 줄 추가할 때마다 잠시 멈추고 설계를 조감한다.
- 리팩터링
- 응집도를 높인다.
- 결합도를 낮춘다.
- 관심사를 분리한다.
- 시스템 관심사를 모듈로 나눈다.
- 함수와 클래스 크기를 줄인다.
- 더 나은 이름을 선택한다.
📘 원칙 2. 중복을 없애라
중복은 추가 작업, 추가 위험, 불필요한 복잡도를 뜻한다.
깔끔한 시스템을 만들려면 단 몇 줄이라도 중복을 제거하겠다는 의지가 필요하다.
before)
public void scaleToOneDimension(
float desiredDimension, float imageDimension) {
if (Math.abs(desiredDimension - imageDimension) < errorThreshold)
return;
float scalingFactor = desiredDimension / imageDimension;
scalingFactor = (float)(Math.floor(scalingFactor * 100) * 0.01f);
RendoredOp newImage = ImageUtilities.getScaledImage(
image, scalingFactor, scalingFactor);
image.dispose();
System.gc();
image = newImage;
}
public synchronized void rotate(int degrees) {
RenderedOp newImage = ImageUtilities.getRotatedImage(image, degrees);
image.dispose();
System.gc();
image = newImage;
}scaleToOneDimension 메서드와 rotate 메서드는 일부 코드가 동일하다.
아래와 같이 코드를 정리해 중복을 제거한다.
after)
public void scaleToOneDimension(
float desiredDimension, float imageDimension) {
if (Math.abs(desiredDimension - imageDimension) < errorThreshold)
return;
float scalingFactor = desiredDimension / imageDimension;
scalingFactor = (float)(Math.floor(scalingFactor * 100) * 0.01f);
RendoredOp newImage = ImageUtilities.getScaledImage(
image, scalingFactor, scalingFactor);
replaceImage(newImage);
}
public synchronized void rotate(int degrees) {
RenderedOp newImage = ImageUtilities.getRotatedImage(image, degrees);
replaceImage(newImage);
}
private void replaceImage(RenderedOp newImage) {
image.dispose();
System.gc();
image = newImage;
}아주 적은 양이지만 공통적인 코드를 새 메서드로 뽑고 보니 클래스가 SRP를 위반한다.
그러므로 새로 만든 replaceImage 메서드를 다른 클래스로 옮겨도 좋겠다.
그러면 새 메서드의 가시성이 높아진다.
이런 '소규모 재사용'은 시스템 복잡도를 극적으로 줄여준다.
TEMPLATE METHOD 패턴
고차원 중복을 제거할 목적으로 자주 사용하는 기법
before)
public class VacationPolicy {
public void accrueUSDivisionVacation() {
// 지금까지 근무한 시간을 바탕으로 휴가 일수를 계산하는 코드
// ...
// 휴가 일수가 미국 최소 법정 일수를 만족하는지 확인하는 코드
// ...
// 휴가 일수를 급여 대장에 적용하는 코드
// ...
}
public void accrueEUDivisionVacation() {
// 지금까지 근무한 시간을 바탕으로 휴가 일수를 계산하는 코드
// ...
// 휴가 일수가 유럽연합 최소 법정 일수를 만족하는지 확인하는 코드
// ...
// 휴가 일수를 급여 대장에 적용하는 코드
// ...
}최소 법정 일수를 계산하는 코드만 제외하면 두 메서드는 거의 동일하다.
여기에 TEMPLATE METHOD 패턴을 적용해 눈에 들어오는 중복을 제거한다.
after)
abstract public class VacationPolicy {
public void accrueVacation() {
calculateBaseVacationHours();
afterForLegalMinimums();
applyToPayroll();
}
private void calculateBaseVacationHours() { /* ... */ };
abstract protected void afterForLegalMinimums();
private void applyToPayroll() { /* ... */ };
}
public class USVacationPolicy extends VacationPolicy {
@Override protected void afterForLegalMinimums() {
// 미국 최소 법정 일수를 사용한다.
}
}
public class EUVacationPolicy extends VacationPolicy {
@Override protected void afterForLegalMinimums() {
// 유럽연합 최소 법정 일수를 사용한다.
}
}하위 클래스는 중복되지 않는 정보만 제공한다.
📘 원칙 3. 프로그래머 의도를 표현하라
코드는 개발자의 의도를 분명히 표현해야 한다.
개발자가 코드를 명백하게 짤수록 다른 사람이 그 코드를 이해하기 쉬워진다.
그래야 결함이 줄어들고 유지보수 비용이 적게 든다.
자신이 이해하는 코드는 짜기 쉽다. 하지만 나중에 코드를 유지보수할 사람이 코드를 짜는 사람만큼이나 문제를 깊이 이해할 가능성은 희박하다.
SW 프로젝트 비용 중 대다수는 장기적인 유지보수에 들어간다.
코드를 변경하면서 버그의 싹을 심지 않으려면 유지보수 개발자가 시스템을 제대로 이해해야 한다.
하지만 시스템이 점차 복잡해지며 유지보수 개발자가 시스템을 이해하느라 보내는 시간은 늘어난다.
- 좋은 이름을 선택한다.
이름과 기능이 완전히 딴판인 클래스나 함수로 유지보수 담당자를 놀라게 해선 안 된다. - 함수와 클래스 크기를 가능한 줄인다.
작은 클래스와 작은 함수는 이름짓기도 쉽고, 구현하기도 쉽고, 이해하기도 쉽다. - 표준 명칭을 사용한다.
COMMAND나 VISITOR와 같은 디자인 패턴을 사용해 구현한다면 클래스 이름에 패턴 이름을 넣어준다. - 단위 테스트 케이스를 꼼꼼히 작성한다.
테스트 케이스는 '예제로 보여주는 문서'다. 잘 만든 테스트 케이스를 읽어보면 클래스 기능이 한눈에 보인다.
📘 원칙 4. 클래스와 메서드 수를 최소로 줄여라
목표는 함수와 클래스 크기를 작게 유지하면서 동시에 시스템 크기도 작게 유지하는데 있다.
하지만 테스트 케이스를 만들고 중복을 제거하고 의도를 표현하는 작업이 더 중요하다.
- 원칙과 정책을 너무 극단적으로 적용하는 것도 비효율적일 수 있으니 주의해야 한다.
- 수 자체에 매몰되는 것보다는, 실용적인 방식으로 가능한 선에서 규칙을 적용하는 것이 중요하다.
📘 결론
경험을 대신할 개발 기법은 없다. 표현력을 높이는 가장 중요한 방법은 노력이다.
코드만 돌린 후 다음 문제로 직행하는 사례가 너무 흔하다.
나중에 읽을 사람을 고려해 조금이라도 읽기 쉽게 만들려는 충분한 고민을 해야 한다.
함수와 클래스에 조금 더 시간을 투자하자.
더 나은 이름을 선택하고, 큰 함수를 작은 함수 여럿으로 나누고, 자신의 작품에 조금만 더 주의를 기울이자.
