이 장에서는 깨끗한 클래스에 대해 다룬다.
클래스 체계
추상화 단계가 순차적으로 내려가며 프로그램은 신문 기사처럼 읽힌다.
- 정적static 공개public 상수
- 정적 비공개private 변수
- 비공개 인스턴수 변수
- 공개 함수
- 비공개 함수 (자신을 호출하는 공개 함수 직후에 삽입)
캡슐화
변수와 유틸리티 함수는 가능한 공개하지 않는 편이 낫지만 반드시 숨겨야 한다는 법칙도 없다.
같은 패키지 안에서 테스트 코드가 함수를 호출하거나 변수를 사용해야 한다면 그 함수나 변수를 protected로 선언하거나 패키지 전체로 공개한다. 하지만 캡슐화를 풀어주는 결정은 언제나 최후의 수단이다.
클래스는 작아야 한다!
클래스는 클래스가 맡은 책임으로 크기를 책정한다. 클래스 이름은 해당 클래스 책임을 기술해야하는데, 간결한 이름이 떠오르지 않거나 이름이 모호하다면 클래스 크기가 너무 커서 그렇다.
예를 들어, 클래스 이름에 Processor, Manager, Super등과 같이 모호한 단어가 있다면 클래스에다 여러 책임을 떠안겼다는 증거다.
단일 책임 원칙
- 단일 책임 원칙Single Responsibility Principle, SRP : 클래스나 모듈을 변경할 이유가 단 하나뿐이어야 한다
SRP는 '책임'이라는 개념을 정의하며 적절한 클래스 크기를 제시한다. 클래스는 책임, 즉 변경할 이유가 하나여야 한다는 의미다. 변경할 이유를 파악하려 애쓰다보면 코드를 추상화하기도 쉬워진다.
규모가 어느 수준에 이르는 시스템은 논리가 많고 복잡한데, 이런 복잡성을 다루려면 체계적인 정리가 필수다. 큰 클래스 몇 개가 아니라 작은 클래스 여럿으로 이뤄진 시스템이 더 바람직하다. 작은 클래스는 각자 맡은 책임이 하나며, 변경할 이유가 하나며, 다른 작은 클래스와 협력해 시스템에 필요한 동작을 수행한다.
응집도 Cohesion
- 클래스는 인스턴스 변수 수가 작아야 한다.
- 각 클래스 메서드는 클래스 인스턴스 변수를 하나 이상 사용해야 한다.
- 일반적으로 메서드가 변수를 더 많이 사용 할수록 메서드와 클래스는 응집도가 더 높다.
- 모든 인스턴스 변수를 메서드마다 사용하는 클래스는 응집도가 가장 높다.
일반적으로 응집도가 가장 높은 클래스는 가능하지도 바람직하지도 않으나, 응집도가 높은 클래스를 선호한다. 응집도가 높다는 말은 클래스에 속한 메서드와 변수가 서로 의존하며 논리적인 단위로 묶인다는 의미이기 때문이다.
//Stack.java 응집도가 높은 클래스, size()를 제외한 다른 두 메서드는 두 변수를 모두 사용
public class Stack {
private int topOfStack = 0;
List<Integer> elements = new LinkedList<Integer>();
public int size() {
return topOfStack;
}
public void push(int element) {
topOfStack++;
elements.add(element);
}
public int pop() throws PoppedWhenEmpty {
if(topOfStack == 0)
throw new PoppedWhenEmpty();
int element = elements.get(--topOfStack);
elements.remove(topOfStack);
return element;
}
}'함수를 작게, 매개변수 목록을 짧게'라는 전략을 따르다 보면 때때로 몇몇 메서드만이 사용하는 인스턴스 변수가 아주 많아진다. 이 경우 새로운 클래스로 쪼개야한다는 신호로, 응집도가 높아지도록 변수와 메서드를 적절히 분리해 새로운 클래스 두세 개로 쪼개준다.
응집도를 유지하면 작은 클래스 여럿이 나온다.
큰 함수를 작은 함수 여럿으로 나누기만 해도 클래스 수가 많아진다.
- 변수가 아주 많은 큰 함수의 일부를 작은 함수 하나로 빼내려고 한다.
- 빼내려는 코드가 큰 함수에 정의된 변수 넷을 사용한다.
- 이 경우 네 변수를 클래스 인스턴수 변수로 승격, 함수를 쪼갠다.
- 위처럼 실행 시 몇몇 함수만 사용하는 인스턴스 변수가 증가하기 때문에 클래스의 응집력이 사라진다.
- 몇몇 함수가 몇몇 변수만 사용한다면 -> 독자적인 클래스로 분리
변경하기 쉬운 클래스
대다수 시스템은 지속적인 변경이 가해지고, 변경할 때마다 시스템이 의도대로 동작하지 않을 위험이 따른다. 깨끗한 시스템은 클래스를 체계적으로 정리해 변경에 수반하는 위험을 낮춘다.
//Sql.java, 주어진 메타 자료로 적절한 SQL 문자열을 만드는 클래스
//변경이 필요한 경우 수정해야 함
//새로운 SQL문을 지원하려면 클래스에 손대야함, 기존 SQL문 하나를 수정할 때도 반드시 손대야 함 -> SRP위반
public class Sql {
public Sql(String table, Column[] columns)
public String create()
public String insert(Object[] fields)
public String selectAll()
public String findByKey(String keyColumn, String keyValue)
public String select(Column column, String pattern)
public String select(Criteria critera)
public String preparedInsert()
private String columnList(Column[] columns)
private String valuesList(Object[] fields, final Column[] columns)
private String selectWithCreiteria(String criteria) //클래스 일부에서만 사용되는 비공개 메서드는 코드 개선의 잠재적 여지 시사
private String placeholderList(Column[] columns)
}
//Sql.java 리팩토링 코드
//공개 인터페이스를 각각 Sql클래스에서 파생하는 클래스로 생성
//비공개 메서드는 해당하는 파생 클래스로 이동
//모든 파생 클래스가 공통으로 사용하는 비공개 메서드는 Where과 ColumnList라는 두 유틸리티 클래스에 삽입
//OCP 지원 -> 파생 클래스를 생성하는 방식으로 새 기능에 개방적, 다른 클래스를 닫아 놓는 방식으로 수정에 폐쇄적
abstract public class Sql {
public Sql(String table, Column[] columns)
abstract public String generate();
}
public class CreateSql extends Sql {
public CreateSql(String table, Column[] columns)
@Override public String generate()
}
public class SelectSql extends Sql {
public SelectSql(String table, Column[] columns)
@Override public String generate()
}
public class InsertSql extends Sql {
public InsertSql(String table, Column[] columns)
@Override public String generate()
private String valuesList(Object[] fields, final Column[] columns)
}
public class SelectWithCreiteriaSql extends Sql {
public SelectWithCreiteriaSql(String table, Column[] columns, Criteria criteria)
@Override public String generate()
}
public class SelectWithMatchSql extends Sql {
public SelectWithMatchSql(String table, Column[] columns, Column column, String pattern)
@Override public String generate()
}
public class FindByKeySql extends Sql {
public FindByKeySql(String table, Column[] columns, String keyColumn, String keyValue)
@Override public String generate()
}
public class preparedInsertSql extends Sql {
public preparedInsertSql(String table, Column[] columns)
@Override public String generate()
private String placeholderList(Column[] columns)
}
public class Where {
public WHere(String criteria)
public String generate()
}
public class ColumnList {
public ColumnList(Column[] columns)
public String generate()
}변경으로부터 격리
구체적인 클래스는 상세한 구현(코드)을 포함하며 추상 클래스는 개념만 포함한다. 상세한 구현에 의존하는 클라이언트 클래스는 구현이 바뀌면 위험에 빠지므로 인터페이스와 추상 클래스를 사용해 구현이 미치는 영향을 격리한다.
시스템의 결합도를 낮추면 유연성과 재사용성도 더욱 높아진다. 결합도를 최소로 줄이면 클래스가 상세한 구현이 아니라 추상화에 의존해야 한다는 DIPDependency Inversion Principle 원칙을 따르게 된다.
