'김영한의 실전 자바 - 기본편' 강의를 들으면서 복습할만한 내용을 정리하였다.

13. 다형성과 설계

13.1 좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

객체 지향 특징

• 추상화

• 캡슐화

• 상속

• 다형성

객체 지향 프로그래밍

• 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위, 즉 객체 들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고 받고, 데이터를 처리할 수 있다. (협력)

• 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.

유연하고, 변경이 용이?

• 레고 블럭 조립하듯이

• 키보드, 마우스 갈아 끼우듯이

• 컴퓨터 부품 갈아 끼우듯이

컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법

13.2 다형성의 실세계 비유

• 실세계와 객체 지향을 1:1 로 매칭 X

• 그래도 실세계의 비유로 이해하기에는 좋음

• 역할과 구현으로 세상을 구분

예시

• 운전자 - 자동차

• 공연 무대

• 키보드, 마우스, 세상의 표준 인터페이스들

• 정렬 알고리즘

• 할인 정책 로직

역할과 구현을 분리

• 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.

• 장점

  • 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
  • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
  • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
  • 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

자바 언어

• 자바 언어의 다형성을 활용

  • 역할 = 인터페이스

  • 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체

• 겍체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리

• 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

객체의 협력이라는 관계부터 생각

• 혼자 있는 객체는 없다.

• 클라이언트 : 요청, 서버 : 응답

• 수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가진다.

13.3 자바 언어의 다형성

• 오버라이딩을 떠올려보자

• 오버라이딩은 자바 기본 문법

• 오버라이딩 된 메서드가 실행

• 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.

• 물론 클래스 상속 관계도 다형성, 오버라이딩 적용가능

13.4 다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.

• 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체 사이의 관계에서 시작해야함

• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

정리

• 다형성이 가장 중요하다!

• 디자인 패턴 대부분은 다형성을 활용하는 것이다

• 스프링의 핵심인 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)도 결국 다형성을 활용하는 것이다.

• 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

13.5 OCP(Open-Closed Principle) 원칙

좋은 객체 지향 설계 원칙 중 하나로 OCP 원칙이라는 것이 있다.

• Open for extension : 새로운 기능의 추가나 변경 사항이 생겼을 때, 기존 코드는 확장할 수 있어야 한다.

• Closed for modification : 기존의 코드는 수정되지 않아야 한다.

확장에는 열려있고, 변경에는 닫혀 있다는 뜻인데, 쉽게 이야기해서 기존의 코드 수정 없이 새로운 기능을 추가할 수 있다는 의미다.

새로운 차량의 추가

Car 라는 인터페이스를 구현하는 K3Car, Model3Car가 있다. 여기에 NewCar를 추가해보자.

여기에 새로운 차량을 추가해도 Driver의 코드는 전혀 변경하지 않는다. 운전할 수 있는 차량의 종류가 계속 늘어나도 Car 를 사용하는 Driver 의 코드는 전혀 변경하지 않는다. 기능을 확장해도 main() 일부를 제외한 프로그램의 핵심 부분의 코드는 전혀 수정하지 않아도 된다.

확장에는 열려있다는 의미

Car 인터페이스를 사용해서 새로운 차량을 자유롭게 추가할 수 있다. Car 인터페이스를 구현해서 기능을 추가할 수 있다는 의미이다. 그리고 Car 인터페이스를 사용하는 클라이언트 코드인 Driver 도 Car 인터페이스를 통해 새롭게 추가된 차량을 자유롭게 호출할 수 있다. 이것이 확장에 열려있다는 의미이다.

코드 수정은 닫혀 있다는 의미

새로운 차를 추가하게 되면 기능이 추가되기 때문에 기존 코드의 수정은 불가피하다. 당연히 어딘가의 코드는 수정해야 한다.

핵심은 새로운 자동차를 추가할 때 가장 영향을 많이 받는 중요한 클라이언트인 Driver 의 코드를 수정하지 않아도 된다는 뜻이다.

전략 패턴(Starategy Pattern)

디자인 패턴 중에 가장 중요한 패턴을 하나 뽑으라고 하면 전략 패턴을 뽑을 수 있다. 전략 패턴은 알고리즘을 클라이언트 코드의 변경 없이 쉽게 교체할 수 있다. Car 인터페이스가 바로 전략을 정의하는 인터페이스가 되고, 각각의 차량이 전략의 구체적인 구현이 된다. 그리고 전략을 클라이언트 코드(Driver)의 변경 없이 손쉽게 교체할 수 있다.