04 역할, 책임, 협력

Byung Seon Kang·2022년 7월 15일

우리 모두를 합친 것보다 더 현명한 사람은 없다. - Ken Blanchard

1. 협력

요청하고 응답하며 협력하는 사람들

  • 협력은 한 사람이 다른 사람에게 도움을 요청할 때 시작된다.
  • 전체적으로 협력은 다수의 연쇄적인 요청과 응답의 흐름으로 구성.
  • 요청은 요청하는 행동에 대한 의무를 가지고 있는 것에 보낼 수 있다. 즉, 요청과 응답은 협력에 참여하는 객체가 수행할 책임을 정의한다.
    예를들어 왕에게 재판을 해달라는 요청을 보냈다고 하자. 이말은 즉슨 왕이 재판을 수행할 의무가 있으며, 재판에 필요한 지식을 가지고 있음을 의미한다.

2. 책임

  • 왕이 재판을 수행하라는 요청에 응답해야 하므로 재판을 수행할 책임을 지게 됨.
    결국 대상에 대한 요청은 그 대상이 요청을 처리할 책임이 있음을 암시하게 됨.
  • 책임은 객체지향 설계의 가장 중요한 재료.
    책임의 구현문제는 객체와 책임이 자리를 잡은 뒤에 고려해도 늦지 않다!

책임의 분류

  • 협력에 참여하는 객체들은 목표를 달성하는 데 필요한 책임을 수행.

  • 책임은 객체에 의해 정의되는 응집도 있는 행위의 집합. 즉, 객체의 책임은 '객체가 무엇을 알고 있는가(knowing)'와 '무엇을 할 수 있는가(doing)'로 구성된다.
    larman은 객체의 책임을 위 2가지 범주로 자세하게 분류한다.

    하는 것(doing)
    객체를 생성하거나 계산 하는 등의 스스로 하는 것
    다른 객체의 행동을 시작시키는 것
    다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것
    아는 것(knowing)
    개인적인 정보에 관해 아는 것
    관련된 객체에 관해 아는 것
    자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것

  • ex) 변호사는 목격자가 A라는 사실을 알고 있으며, 동시에 A가 증인석에 입장하도록 요청한다.
    첫번째 책임은 관련된 객체에 대해 아는 것에 해당하고 두번째 책임은 다른 객체의 행동을 시작시키는 것에 해당
    -> 두 가지 종류의 책임을 모두 수행하고 있다.

  • 책임은 객체지향 설계의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소
    객체지향 설계의 예술은 적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 데 있다

  • 객체의 책임을 이야기 할 때는 일반적으로 외부에서 접근 가능한 공용 서비스의 관점에서 이야기한다.
    즉, 책임은 외부에 제공해 줄 수 있는 정보(knowing)와 외부에 제공해 줄 수 있는 서비스(doing)의 목록.
    따라서 책임은 객체의 공용 인터페이스(public interface)를 구성

책임과 메시지

  • 협력 안에서 객체는 다른 객체로부터 요청이 전송됐을 경우에만 자신에게 주어진 책임을 수행.
    결국 한 객체가 다른 객체에게 전송된 요청은 그 요청을 수신한 객체의 책임이 수행되게 한다.
    이를 메시지 전송(message-send)이라고 한다.
  • 책임이 협력이라는 문맥 속에서 요청을 수신하는 한 쪽의 객체 관점에서 무엇을 할 수 있는지를 나열하는 것이라면 메시지는 협력에 참여하는 두 객체 사이의 관계를 강조한 것.
  • 한가지 주의할 점은 책임과 메시지의 수준이 같지는 않다는 점.
    책임은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행해야 하는 행위를 상위 수준에서 개략적으로 서술한 것.
    책임을 결정한 후 실제로 협력을 정제하면서 이를 메시지로 변환할 때는 하나의 책임이 여러 메시지로 분할되는 것이 일반적. -> 책임을 수행하기 위해 메서드 여러개 사용하는 것

설계할때는?

  • 설계 시작 초반에는 어떤 객체가 어떤 책임을 가지고 어떤 방식으로 서로 협력해야 하는지에 대한 개요를 아는 것으로 충분.
    책임과 협력의 구조가 자리를 잡기 전까지는 책임을 구현하는 방법에 대한 고민은 잠시 뒤로 미루는 것이 좋다.

    정리해보면, 어떤 클래스가 필요하고 어떤 메서드를 포함해야 하는지를 결정하는 것은 어떤 객체가 어떤 책임을 수행하고 어떤 객체로부터 메시지를 수신할 것인지를 결정하는 것으로부터 시작된다.


3. 역할

책임의 집합이 의미하는 것

  • 객체가 수행하는 책임의 집합은 객체가 협력 안에서 수행하는 역할을 암시한다.
    ex) 왕이 재판한다. -> 왕의 역할이 판사임을 암시한다.
    ex2)A가 증인석에 앉는다,A가 증언한다 ->A의 역할이 증인임을 암시한다.
  • 왕은 왕인데 왜 왕을 판사라고 부르고 A를 증인이라고 부르는가?
    그 이유는 역할이 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소이기 때문이다.
  • 예를들어 왕이 왕비에게 판사 역할을 위임할 수도 있고, 증인이 A에서 B로 변경될 수도 있다.
    그러나 이들의 재판과정은 동일할 것이다.

역할이 답이다.

  • 결론적으로 역할을 사용하면 여러 협력을 모두 포괄할 수 있는 하나의 협력으로 추상화할 수 있다.
  • 역할은 협력 내에서 다른 객체로 대체할 수 있음을 나타내는 일종의 표식으로서, "이 자리는 해당 역할을 수행할 수 있는 어떤 객체라도 대신할 수 있습니다"라고 말하는 것과 같다.
    단 이는 동일한 메시지를 이해할 수 있는 객체로 한정.
  • 동일한 역할을 수행하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 수 있기 때문에 동일한 책임을 수행할 수 있다는 것은 매우 중요한 개념이다. -> 즉, 메시지는 책임을 의미

    결론적으로 역할은 객체지향 설계의 단순성(simplicity), 유연성(flexibility), 재사용성(reusability)을 뒷받침하는 핵심 개념.

협력의 추상화

  • 역할의 가장 큰 가치는 여러 종류의 객체가 참여할 수 있게 함으로서 협력을 추상화할 수 있다는 것.
  • 위에서 판사와 증인의 협력은 모두 동일한 순서에 따라 메시지를 주고받으며 상호작용 한다.
  • 따라서 구체적인 객체(왕이나 여왕, A,B등)을 추상적인 역할로 대체함으로써 하나의 추상적인 협력으로 대체 가능.
  • 이는 근본적으로 대체 가능성에서 비롯됨.

대체 가능성

  • 본질적으로 역할은 다른 객체에 의해 대체 가능함을 의미.
    역할을 대체하기 위해서는 행동이 호환되어야 한다는 점에 주목.
  • 객체는 역할에 주어진 책임 이외에 다른 책임을 수행할 수도 있다는 사실에 주목하라.
    판사의 역할을 수행할 수 있는 왕은 재판을 할 책임뿐만 아니라 국정을 돌봐야 할 추가적인 책임도 있음.
  • 결론적으로 객체는 역할이 암시하는 책임보다 더 많은 책임을 가질 수 있다. -> 일반화/특수화 관계

    요약하면 역할의 대체 가능성은 행위 호환성을 의미하고, 행위 호환성은 동일한 책임의 수행을 의미.


4. 객체의 모양을 결정하는 협력

흔한 오류

  • 객체는 데이터를 저장하기 위해 존재하지 않는다. 객체가 존재하는 이유는 행위를 수행하며 협력에 참여하기 위해서이다.
  • 객체지향은 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 시스템의 정적인 측면에 중점을 두지않는다. 중요한 것은 정적인 클래스가 아니라 협력에 참여하는 동적인 객체이며, 클래스는 단지 시스템에 필요한 객체를 표현하고 생성하기 위해 프로그래밍 언어가 제공하는 구현 메커니즘이라는 사실을 기억하라.

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

  • 올바른 객체의 설계를 위해서는 가장 먼저 견고하고 깔끔한 협력을 설계해야 함.
    즉, 객체들이 주고받을 요청과 응답의 흐름을 결정한다는 것.
    이렇게 결정한 요청과 응답의 흐름은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행될 책임이 됨.
  • 이 책임은 객체가 외부에 제공하게 될 행동이 된다.
  • 협럭이라는 문맥에서 객체가 수행하게 될 적절한 책임, 즉 행동을 결정한 후 그 행동을 수행하는 데 필요한 데이터를 고민해야 한다. 이후 이 데이터까지 결정이 되고 나면 그때 클래스의 구현 방법을 결정하는 것.

객체지향 설계 기법

  1. 책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design)
    협력에 필요한 책임들을 식별하고 적합한 객체에게 책임을 할당하는 방식으로 애플리케이션을 설계
  2. 디자인 패턴(Design Pattern)
    전문가들이 반복적으로 사용하는 해결 방법을 정의해 놓은 설계 템플릿의 모음. 전문가들이 특정 문제를 해결하기 위해 이미 식별해 놓은 역할, 협력, 책임의 모음이다.
  3. 테스트-주도 개발(Test-Driven Development)
    테스트를 먼저 작성하고 테스트를 통과하는 구체적인 코드를 추가하면서 애플리케이션을 완성해나가는 방식을 따른다.
    핵심은 테스트 작성이 아님. 실제 목적은 구체적인 코드를 작성해나가면서 역할, 책임, 협력을 식별하고 식별된 역할, 책임, 협력이 적합한지를 피드백받는 것이다.

간략하게 살펴보기

책임-주도 설계

  • 객체지향 시스템은 역할과 책임을 수행하는 자율적인 객체들의 공동체.
    객체지향 시스템의 목적은 사용자의 요구를 만족시킬 수 있는 기능을 제공하는 동시에 이해하기 쉽고, 단순하며, 유연한 상호작용을 제공하는 객체들의 공동체를 구축하는 것.
  • 객체지향 설계의 핵심은 올바른 책임을 올바른 객체에게 할당하는 것. 객체지향 언어를 사용하거나 UML과 같은 모델링 언어를 이용해 설계의 밑그림을 그린다고 해서 효율적이고 견고한 객체지향 시스템이 보장되는 것은 아님.
    전체 개발 단계에 걸쳐 역할과 책임, 협력을 도드라지게 만드는 기법과 체계를 따르는 것이 중요함.
  • 가장 널리 받아들여지는 객체지향 설계 방법 중 하나는 책임-주도 설계.
    시스템의 책임을 객체의 책임으로 변환하고, 각 객체가 책임을 수행하는 중에 필요한 정보나 서비스를 제공해줄 협력자를 찾아 해당 협력자에게 책임을 할당하는 순차적인 방식으로 객체들의 협력 공동체를 구축.
  • 책임-주도 설계는 개별적인 객체의 상태가 아니라 객체의 책임과 상호작용에 집중함.
  • 절차를 요약하면 다음과 같다.

    시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악한다.
    시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할한다.
    분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당한다.
    객체가 책임을 수행하는 중에 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임일 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.
    해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 한다.

디자인 패턴

  • 책임-주도 설계의 결과를 표현해줌. 여기서 패턴은 특정한 상황에서 설계를 돕기 위해 모방하고 수정할 수 있는 과거의 설계 경험이다.
  • 일반적으로 디자인 패턴은 반복적으로 발생하는 문제와 그 문제에 대한 해법의 쌍으로 정의.
    패턴은 특정한 상황에서 어떤 설계가 왜 더 효과적인지에 대한 이유를 설명함.
    ex) composite 패턴
  • 디자인 패턴은 공통으로 사용할 수 있는 역할, 책임, 협력의 템플릿.
    특정 상황에 적용 가능한 디자인 패턴을 알고있다면 책임-주도 설계의 절차를 순차적으로 따르지 않고도 시스템 안에 구현할 객체들의 역할과 책임, 협력 관계를 빠르고 손쉽게 포착이 가능.

    디자인 패턴은 책임-주도 설계의 결과물인 동시에 지름길.

테스트 주도 개발

  • 애자일 방법론의 한 종류인 XP의 기본 practice로 소개되면서 주목받기 시작함.
    테스트 작성 -> 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드 작성 -> refactoring을 통해 중복 제거
  • 책임과 협력의 관점에서 객체를 바라봐야 함.
    테스트를 작성하는 것이 아니라 객체 또는 클라이언트가 기대하는 객체의 역할이 메시지를 수신할 때 어떤 결과를 반환하고 그 과정에서 어떤 객체와 협력할 것인지에 대한 기대를 코드의 형태로 작성하는 것이다.
  • 다양한 설계 경험과 패턴에 대한 지식이 없는 사람들의 경우 온전한 혜택을 누리기가 어려운 방식임.
  • 책임-주도 설계의 기본 개념과 다양한 원칙과 프랙티스, 패턴을 종합적으로 이해하고 좋은 설계에 대한 감각과 경험을 길러야만 적용할 수 있는 설계 기법.

객체지향의 두번째 선입견
객체지향이 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 시스템에 정적인 측면에 중점을 둔다는 것이다.

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