객체 지향 프로그래밍이라는 패러다임이 등장하기 전으로 돌아가보자. 먼저 절차 지향 프로그래밍이 있었다. 우리는 앞서 모든 것을 절차적으로 생각해왔다. 기껏해야 함수로 이동하는 것이 전부였다.
초기의 C, 포트란 같은 언어들은 객체 지향의 개념이 없는 절차적 언어였다.
그러나, 객체 지향 프로그래밍이라는 패러다임이 등장하면서, 단순히별개의 변수와 함수로 순차적으로 작동하는 것을 넘어, 데이터의 접근과, 데이터의 처리 과정에 대한 모형을 만들어 내는 방식을 고안해냈다.
따라서, 데이터의 기능이 별개로 취급되지 않고, 한번에 묶여서 처리 할 수 있게 됐다.
이러한 객체 지향의 특징은 빠르게 현대 언어에 적용이 됐다. 자바스크립트는 엄밀히 말해 객체 지향 언어는 아니지만, 객체 지향 패턴으로 작성할 수 있다.
OOP는 프로그램 설계 첧ㄱ 중 하나이다. OOP는 객체로 그룹화 된다. 이 객체는 한번 만들고 나면, 메모리 상에서 반환되기 전까지 객체 내의 모든 것이 유지된다.
객체 내에는 "데이터와 기능이 함께 있다" 라는 원칙에 따라 메섣와 속성이 존재한다. 예를 한번 들어보겠다. 모든 자동차는 공통적인 기능과 고유의 속성이 있다. 속도를 낸다든지, 주유를 한다든지, 등의 기능이 존재하며, 속성으로는 색상, 최고 속력 혹은 탑승 인원 등과 같은 고유의 데이터 존재한다.
새로운 객체를 만들 때, "이번에 만들 자동차는, 빨간색의 최고 속력은 200km/h를 내도록 만들어보자!" 와 같이 속성에 고유한 값을 부여할 수도 있다.
클래스는, 세부 사항(속성)이 들어가지 않은 청사진이다. 세부 사항만 넣는다면, 객체가 되는 것이다. JS에서 사용하는 용어와 별개로 클래스를 통해 만들어진 객체를 특별히 인스턴스 객체, 줄여서 인스턴스라고 부른다.
그렇다면, 세부 사항은 언제 어떻게 넣어줘야 할까? 이 역할을 하는 것이 바로 생성자이다. 생성자를 통해 세부 사항을 넣어준다. 함수에 인자를 넣듯, 속성을 넣을 수 있다.
적절한 예로, 자동차에는 색상, 가격, 속력과 같은 고유의 속성이 있다. 한편 시작, 후진, 전진, 멈춤과 같이 자동차의 기능이 메서드로 존재한다.
애플리케이션을 만들 때 좋은 설계를 하기 위해서는, 기본적으로 이 객체지향을 이해하고 응용하는 것이 중요하다. 객체 지향 프로그래밍의 주요 개념을 소개한다.
크게 네 가지 기본적인 개념이 있다.
- Encapsulation - 캡슐화
- Inheritance - 상속
- Abstraction - 추상화
- Polymorphism - 다형성
캡슐화
- 데이터와 기능을 하나의 단위로 묶는 것
- 은닉(hiding): 구현은 숨기고, 동작은 노출시킴
- 느슨한 결합(Loose Coupling)에 유리: 언제든 구현을 수정할 수 있다.
캡슐화는 외부에서 말했던 데이터(속성)와 기능(메서드)을 따로 정리하는 것이 아닌, 하나의 객체 안에 넣어서 묶는 것이다. 데이터와 기능들이 느슨하게 결합되는 것이다.
느슨한 결합은 코드 실행 순서에 따라 적차적으로 코드를 작성하는 것이 아니라, 코드가 상징하는 실제 모습과 닮게 코드를 모아 결합하는 것을 의미한다. 마우스 구동을 위한 코드 작성을 예로 들겠다. 스위치가 눌리고, 전기 신호가 생겨서, 전선을 타고 흐르고.. 와 같은 전 과정을 이곳저곳에 나누어 작성하는 것이 아니라, 마우스의 상태를 속성(property)으로 정하고 클릭, 이동을 메서드(method)로 정해서 코드만 보고도 인스턴스 객체의 기능을 상상할 수 있게 작성하는 것이 느슨한 결합을 추구하는 코드 작성법이다.
캡슐화라는 개념은 "은닉화"의 특정도 포함하고 있는데, 은닉화는 내부 데이터나 내부 구현이 외부로 노출되지 않도록 만드는 것이다. 따라서, 디테일한 구현이나 데이터를 숨기고, 객체 외부에서 필요한 동작(메서드)만 노출 시켜야 한다. 은닉화의 특징을 살려서 코드를 작성하면 객체 내 메서드의 구현만 수정하고, 노출된 메서드를 사용하는 코드 흐름을 바뀌지 않도록 만들 수 있다. 반면 절차적 코드의 경우 데이터의 형태가 바뀔 때 코드의 흐름에 큰 영향을 미치게 되어 유지 보수가 어렵다. 그래서 더 엄격한 클래스는 속성의 직접적인 접근을 막고, 설정하는 함수(estter), 불러오는 함수(getter)를철저하게 나누기도 한다.
추상화 Abstraction
추상화는 내부 구현은 아주 복잡한데, 실제로 노출되는 부분은 단순하게 만든다는 개념이다.예를 들어 전화라는 객체가 있다면, 그 안에는 스피커와 마이크가 존재하고, 서킷 보드 등이 존재하는 등 내부 구현이 되어 있을 것이다.
그러나 실제로 우리가 사용할 때에는, 이러한 존재에 대해서는 생각하지 않고 단순히 수화기를 들고 버튼을 눌러서 해결하는 것으로 인터페이스(interface)를 단순화 할 수 있다.
이러한 추상화를 통해 인터페이스가 단순해진다. 너무 많은 기능들이 노출되지 않은 덕분에 예기치 못한 사용상의 변화가 일어나지 않도록 만들 수도 있다.
추상화는 캡슐화와 비교해서 종종 헷갈려하는 개념 중 하나이다.
캡슐화가 코드나 데이터의 은닉에 포커스가 맞춰져 있다면, 추상화는 클래스를 사용하는 사람이 필요하지 않은 메서드 등을 노출시키지 않고, 단순한 이름으로 정의하는 것에 포커스가 맞춰져 있다.
클래스 정의 시, 메서드와 속성만 정의 한 것을 인터페이스라고 부른다. 이것이 추상화의 본질이다.
상속 Inheritance
상속은 부모 클래스의 특징을 자식 클래스가 물려 받는 것이다.부모/자식으로 이야기하기도 하지만, 보다 그 특징을 자세하게 설명하는 용어는
"기본 클래스(base class)의 특징을 파생 클래스(derived class)가 상속받는다"
로 표현하는 것이 적합하다.
(그러나, 더욱 많이 쓰이고 있는 부모/자식이라는 용어를 사용하도록 하겠다.)
예를들어, 사람(Human)이라는 클래스가 있다고 가정해보자. 사람은 기본적으로 이름과 성별, 나이와 같은 석성, 그리고 먹다,자다 등과 같은 메서드가 있다고 볼 수 있다.
추가적으로 학생(Student)이라는 클래스를 작성한다고 생각해보자. 그런데 이때 앞서 구현했던 사람(Human)클래스의 속성과 메서드를 다시 구현한다면 비 효율적일 것이다. 학생의 본질은 결국 사람ㅇ므로, 상속을 이용하여 학생(Student)클래스는 사람(Human) 클래스를 상속받을 수 있다. 학생은 추가적으로 학습내용, 공부하다 와 같은 속성/ 메서드를 추가한다.
다형성 Polymorphism
마지막으로 다형성에 대해 다룬다. Polymorphism이라는 단어의 poly는 "많은", 그리고 morph는 "형태"라는 뜻을 가지고 있다. 즉, "다양한 형태"를 가질 수 있다는 말이 된다."말하다"라는 동작의 본질은 "입으로 소리를 내다"를 의미한다. 그러나, 각기 다른 동물들이 "말할 때" 제각각의 소리를 내는 것 처럼, 객체 역시 똑같은 메서드라 하더라도, 다른 방식으로 구현될 수 있다.
다형성을 HTML 엘리먼트를 예로 들어 설명하자면, 앞서 DOM을 배울 때 Textarea(TextBox), Select, 그리고 Checkbox등을 배웠을 것이다. HTML에서는 이와 같이 모든 요소를 전부 Element라고 부른다. 이 엘리먼트를 직접 구현한다고 생각해보자. 모든 엘리먼트들은 전부 객체이므로, 내부적으로 모양을 그리고 화면에 뿌리는 메서드가 존재할 것이다. 이 메서드가 render라는 이름을 갖고 있따고 가정해 보자.
이 경우에는, TextBox, Select, Checkbox의 공통의 부모인 HTML Element라는 클래스에 render라는 메서드를 만들고 상속을 받게 만들 수 있다. 그런데 다형성의 핵심은 이 같은 이름의 render라는 메서드가 조금씩 다르게 작동한다는데 있다.
TextBox는 가로로 긴 네모 상자와 커서가 있는 형태일 것이고, Select 박스는 눌렀을 때 선택지가 나오도록 화면에 그려야 할 것이다. 이처럼 같은 이름을 가진 메서드라도 조금씩 다르게 작동한다. 이것이 바로 다형성이다.
Polymorphism이 없다면
만일 언어 자체에서 다형성을 제공하지 않는다면, 기본(부모)클래스에 종류별로 분기를 시켜서 하나하나 다르게 만들어야 할 것이다.또는 각각의 자식 클래스에 별도의 각기 다른 render 함수를 만들 수도 있겠지만, 엘리먼트라는 클래스의 본질상 "화면에 뿌린다"(render)는 개념은 부모가 갖고있는 것이 합리적이다.
if(type ==='select'){
renderSelect()
}
else if(type === 'text'){
renderTextBox()
}
else if(type === 'checkbox'){
renderCheckBox()
}
// ...마지막으로 OOP의 주요 개념에 대한 장점을 짚고 넘어가겠다.
| BENEFITS OF OOP | |
|---|---|
| Encapsulation | Reduce complexity = increase redusability |
| Abstraction | Reduce complexity + isolate impact of chages |
| Inheritance | Eliminate redundant code |
| Polymorphism | Refactor ugly if/else if statements |
캡슐화는 코드가 복잡하지 않게 만들고, 재사용성을 높인다.
추상화는 마찬가지로 코드가 복잡하지 않게 만들고, 단순화된 사용로 변화에 대한 영향을 최소화 한다.
상속 역시 불필요한 코드를 줄여 재사용성을 높인다.
다형성으로 인해 동일한 메서드에 대해 if/else if 와 같은 조건문 대신 객체의 특성에 맞게 달리 작성하는 것이 가능해진다.
OOP의 의미
OOP의 의미를 마지막으로 결론을 내고자 한다.객체 지향 프로그래밍 패러다임을 따라해 보면, 사람이 세계를 보고 이해하는 방법과 매우 흡사하다고 느끼게 될 것이다.
코드 상에서, 혹은 화면에 보이는 하나의 요소를 객체 단위로 구분시켜서 생각하면, 보다 이해하기 쉬운 코드를 작성할 수 있게 된다. OOP의 특성을 이해하고 잘 사용하면 좋은 설계를 할 수 있다.
객체지향 차이점
이 콘텐츠는 JAVA(JS와는 다르다!)와 같은 다른 언어들을 접한 적이 있거나, 비교해 보고 싶은 분들에게 도움이 될 수 있는 내용이다. JS에 더 많은 기능을 붙인 새로운 언어인, TypeScript는 보다 객체 지향적으로 디자인 되었으며, 아래에서 언급하는 기능이 존재하므로 한번 쯤 일어 보는 것도 좋다.
은닉화(private 키워드)의 한계
Java나 TypeScript 라는 프로그래밍 언어는 클래스 내부에서만 쓰이는 속성 및 메서드를 구분시키기 위해 `private`라는 키워드를 제공합니다. 이러한 은닉화를 도와주는 기능이 JS에서는 널리 쓰이지 않는다. 정확히는 지원하는 브라우저가 적다.아래는 TS의 예제로, name이라는 속성이 존재한다. 그러나 private 키워드가 붙어 있어서, 클래스 내부에서만 사용 가능하다.
//TypeScript 문법이다.
class Animal{
private name : string;
constructor(theName: string) {
this.name = theName;
}
}
new Animal("Cat").name; // 사용 불가
// Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.
}
//TypeScript에서 OOP 패턴으로 구현한 클래스 Animal 예시JS에서는 은닉화를 돕기 위해서 일반적으로 클로저 모듈 패턴을 사용한다. 클래스/인스턴스 형태로 만들 때에는 ES2019부터 #이라는 키워드가 도입되었다.
추상화(interface 키워드)기능의 부재
객체 지향 프로그래밍의 주요 키워드 중 하나인 추상화는, 속성과 메서드의 이름만 노출시켜서 사용을 단순화 한다는 의미를 갖고 있다. 즉, 인터페이스의 단순화를 의미한다. Java나 TypeScript 언어는 언어의 주요 기능으로 interface를 구현해 놓았다. 그러나 이러한 부분은 JS에는 존재하지 않는 기능이다.다음 코드를 한번 살펴보자. 인터페이스와 구현이 따로 정의되어 있다.
//TypeScript 문법이다.
interface ClockInterface {
currentTime: Date;
setTime(d: Date): void;
}
class Clock implements ClockInterface {
currentTime: Date = new Date();
setTime(d: Date) {
this.currentTime = d;
}
constructor(h: number, m: number) {}
}
//TypeScript에서 Interface와 class를 따로 정의한 예시인터페이스의 이점은, 인터페이스가 일종의 규약처럼 간주되어, 인터페이스를 클래스로 구현하는 사람들이 이에 맞게 작성할 수 있게 돕습니다. (인터페이스는 다양한 구현이 있을 수 있습니다.) 이는 클래스를 이용하는 입장에서 노출된 인터페이스를 통해 "이 클래스는 메서드 이름이 의도한 바대로 작동할 것이다" 라는 것을 명백히 드러나게 해준다. 또한 실질적인 구현 방법을 공개하지 않고, 사용법을 노출시키기에도 유리하다.
어떤 클래스가 외부 공개용으로 모듈처럼 작동할 때에, 이러한 인터페이스는 빛을 발한다. 이러한 인터페이스 사용의 대표적인 예가 API(Application Programming Interface)이다.
