> 2. 이상한 나라의 객체

객체지향과 인지능력

객체지향을 직관적이고 이해하기 쉬운 패러다임이라고 말하는 이유는 객체지향이 세상을 자율적이고 독립적인 객체들로 분해할 수 있는 인간의 기본적인 인지능력에 기반을 두고 있기 때문이다.
인간은 좀 더 단순한 객체들로 주변을 분해함으로써 자신이 몸담고 있는 세상을 이해하려고 노력한다. 즉, 객체란 인간이 분명하게 인지하고 구별할 수 있는 물리적인 또는 개념적인 경계를 지닌 어떤 것이다.
객체지향 패러다임의 목적은 현실세계를 기반으로 새로운 세계를 창조하는 것이다. 따라서 소프트웨어의 세계의 객체는 현실세계와는 전혀다른 모습이다.

객체, 그리고 이상한 나라

이상한 나라의 앨리스

루이스 캐럴이 적은 이 책에서 가장 인상깊은 장면은 전반부에 앨리스가 아름다운 정원에 들어가기 위해 몸의 크기를 작게 줄이는 부분이다. 이야기 속에서 앨리스는 작은 문을 통과하기 위해 여러가지 고초를 격게 된다.

앨리스 객체

앨리스는 정원으로 통하는 문을 통과하기위해 몸을 적당한 상태로 자신의 키를 계속해서 변화시킨다. 앨리스의 키를 변화시키는 것은 앨리스의 행동이다. 앨리스가 하는 행동에 따라 앨리스의 상태가 변하게 된다.
앨리스의 상태를 결정하는 것은 행동이지만 행동의 결과를 결정하는 것은 상태다. 행동이전의 앨리스의 키가 얼마였느냐가 행동후의 앨리스의 키를 결정한다. 따라서 그녀가 한 행동의 결과는 앨리스의 상태에 의존적이다.
또한, 행동간의 순서가 중요하다. 예를 들어, 앨리스가 문을 통과하는 행동이 성공하려면 음료나 케이크를 먹는 행동이 선행되야만 한다.
행동에 의해 앨리스의 상태가 변경되더라도 앨리스가 앨리스라는 사실은 변하지 않는다. 앨리스는 상태 변경과 무관하게 유일한 존재로 식별가능한 것이다.

객체, 그리고 소프트웨어 나라

이 책에서는 객체란 식별가능한 개체 또는 사물이며 객체는 구별가능한 식별자, 특징적인 행동, 변경가능한 상태를 가지는 것이라고 한다.

상태

• 왜 상태가 필요한가
  객체가 주변과의 상호작용에 어떻게 반응하는가는 그 시점까지 객체에 어떤 일이 발생했느냐에 좌우된다. 따라서 인간은 행동의 과정과 결과를 단순하게 기술하기 위해 상태라는 개념을 고안해 냈다. 상태를 이용하면 행동의 결과를 쉽게 예측하고 설명할 수 있고 과거에 얽매이지 않고 현재를 기반으로 객체의 행동 방식을 이해할 수 이싿.

• 상태와 프로퍼티
  세상에 존재하는 모든 것들이 객체인 것은 아니다. 분명히 인식할 수 있음에도 객체의 영역에 포함시킬 수 없는 것들도 존재한다.
  단순한 값들은 객체가 아니다. 단지 상태를 표현하기 위해 사용된다. 때로는 상태를 표현할때 다른 객체를 이용해야 할 때도 있다.
  예를 들어 앨리스가 음료를 마시기 위해 병을 들고 있다고 해보자. 앨리스의 상태는 아래 그림과 같이 키와 위치라는 단순한 값과 음료라는 객체의 조합으로 표현할 수 있다.
  
  이때 객체의 상태를 구성하는 모든 특징을 통틀어서 객체의 프로퍼티(property) 라고 한다. 위의 경우 키, 위치, 음료가 앨리스의 프로퍼티가 된다. 일반적으로 프로퍼티는 '정적' 이다. 반면 프로퍼티 값은 시간이 흐름에 따라 변경되기 때문에 '동적' 이다.
  앨리스와 음료처럼 객체와 객체사이의 의미있는 연결을 링크라고 한다. 객체들은 링크를 통해서만 메시지를 주고 받을 수 있다. 그리고 객체를 구성하는 단순한 값은 속성(attribute) 이라고 한다.
  객체지향의 세계에서 객체는 다른 객체의 상태에 직접적으로 접근할 수도, 상태를 변경할 수도 없다. 따라서 간접적으로 객체의 상태를 변경하거나 조회할 수 있는 방법이 필요한데 이는 '행동'이 가능하게 한다.

행동

• 상태와 행동
  객체의 상태는 저절로 변경되지 않는다. 객체의 행동에 의해서 상태가 변경된다. 이는 행동이 부수효과를 초래한다는 것을 의미한다.

• 협력과 행동
  객체는 다른객체와 협력한다. 협력하는 유일한 방법은 다른 객체에게 요청을 보내는 것이다. 객체가 어떤 행동을 하도록 만드는 것은 객체가 외부로부터 수신한 메시지이다.
  객체는 협력에 참여하는 과정에서 다른 객체의 상태 변경을 유발할 수도 있다. 객체의 행동으로 인해 발생하는 결과는 두 가지 관점에서 설명할 수 있다.

1. 객체 자신의 상태변경
2. 행동 내에서 협력하는 다른 객체에 대한 메시지 전송

• 상태 캡슐화
  객체지향의 세계에서 모든 객체는 스스로 관리하는 자율적인 존재다. 따라서 앨리스는 음료에게 자신이 음료를 마셨다는 메시지만 전달할 수 있을 뿐이다. 음료의 양을 줄이는 것은 메시지를 전달받은 음료 스스로의 몫이다. 그 과정에서 이뤄지는 협력관계는 다음 그림과 같다.
  
  메시지의 송신자는 메시지 수신자의 상태 변경에 대해서는 전혀 알지 못한다. 이것이 캡슐화가 의미하는 것이다. 상태를 외부에 노출시키지 않고 행동을 경계로 캡슐화하는 것은 결과적으로 객체의 자율성을 높인다.

식별자

객체를 서로 다르다고 구별할 수 있는 객체안의 특정한 프로퍼티를 식별자라고 한다.
값은 변하지 않는 양을 모델링하기 때문에 불변상태를 가진다고 말한다. 그리고 값이 같은지 여부는 상태가 같은지를 이용해 판단한다. 이를 동등성이라고 한다.
객체는 변경되는 상태를 포함하며, 행동을 통해 상태를 변경한다. 따라서 객체는 가변상태를 가진다고 말한다. 식별자를 기반으로 객체가 같은지를 판단할 수 있는 성질을 동일성이라고 한다.
사람들이 값과 객체의 차이점을 혼란스러워 하는데 이는 대부분의 언어에서 두 개념 모두 클래스를 이용해 구현되기 때문이다. 이를 위해 객체와 값을 지칭하는 별도의 용어를 사용하기도 한다. 객체는 참조 객체 또는 엔티티, 값은 값 객체라고 쓰이기도 한다.

기계로서의 객체

객체의 상태를 조회하는 작업을 쿼리(query) 라고 하고 객체의 상태를 변경하는 작업을 명령(command) 라고 한다.
버트란드 마이어가 제시한 기계로서의 객체라는 이미지는 블랙박스이다. 기계의 부품은 금속 외피 안에 감춰져 있기 때문에 기계를 분해하지 않는한 내부를 직접 볼 수는 없다. 사람은 기계의 외부에 있는 버튼을 이용해서만 기계와 상호작용할 수 있다.

위 그림은 마이어가 제시한 기계 은유를 이용해 앨리스 객체를 표현한 것이다. 사각형 버튼은 모두 앨리스의 상태를 변경시킨다. 둥근 모양의 버튼은 상태를 디스플레이 창에 출력시킨다.
객체 기계의 버튼을 눌러 상태를 변경하거나 조회를 요청하는 것은 객체의 행동을 유발하기 위해 메시지를 전송하는 것과 유사하다. 하지만 어떤 방식으로 동작할지는 기계 스스로 결정한다.
여기서 중요한 점은 버튼 이외의 다른 방법으로는 기계를 사용할 수 없다는 것이다. 이것은 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법은 객체가 제공하는 행동뿐이라는 것이고 이는 객체의 캡슐화를 강조한다.

위 그림은 현재의 시점에서 상태가 동일하다는 것을 알 수 있다. 하지만 사람들은 그렇더라도 두 기계를 구분된 별개의 객체로 인식한다. 이것은 객체가 상태와 무관하게 구분하능한 식별자를 가진다는 것을 의미한다.

행동이 상태를 결정한다.

사람들이 쉽게 빠지는 함정은 상태를 중심으로 객체를 바라보는 것이다. 상태를 먼저 결정하고 행동을 나중에 결정하는 방법은 설계에 나쁜 영향을 끼친다.
1. 상태를 먼저 정할 경우 캡슐화가 저해된다.
2. 객체를 협력자가 아닌 고립된 섬으로 만든다.
3. 객체의 재사용성이 저하된다.
객체의 적합성을 결정하는 것은 상태가 아니라 객체의 행동이다. 객체의 행동은 객체가 협력에 참여하면서 완수해야 하는 책임을 의미한다. 따라서 책임-주도 설계는 응집도 높고 재사용 가능한 객체를 만들 수 있게 한다.

은유와 객체

두 번째 도시전설

이는 '객체지향이란 현실세계의 모방'이라는 것이다. 흔히 객체지향을 현실세계의 추상화라고도 하는데, 여기서 추상화는 실제 사물에서 핵심만 표현하는 행위를 말한다. 하지만 객체지향의 세계는 현실세계의 단순한 모방이 아니다.

의인화

그렇다면 차이점이 무엇일까? 현실 속에서는 수동적인 존재가 소프트웨어 객체로 구현될 때는 능동적으로 변한다는 것이다. 레베카 위스브록은 현실의 객체보다 더 많은 일을 할 수 있는 소프트웨어 객체의 특징을 의인화(anthropomorphism) 라고 부른다.

은유

객체지향의 세계와 현실 세계 사이에는 전혀 상관이 없는 것인가? 아니다. 다른 관점에서 유사성을 가지고 있을 뿐이다. 좀더 정확하게 설명할 수 있는 단어는 은유(metaphor) 이다.
은유는 표현적 차이 또는 의미적 차이라는 논점과 관련성이 깊다. 현실 객체의 은유를 효과적으로 사용할 경우 표현적 차이를 줄일 수 있으며, 용이한 소프트웨어를 만들 수 있다.

이상한 나라를 창조하라

객체지향의 설계자로서 우리의 목적은 현실을 모방하는 것이 아니다. 단지 이상한 나라를 창조하기만 하면 된다. 현실과 닮아야 한다는 어떤 제약과 구속도 없다. 창조한 객체의 특성을 상기시킬 수 있다면 현실 속의 객체의 이름을 이용해 객체를 묘사해라. 그렇지 않다면 깔끔히 현실을 무시하고 자유롭게 여러분만의 세계를 창조하기를 바란다.