프로그래밍 패러다임 - 객체지향 (OOP)

개요

객체지향 프로그래밍(Object Oriented Programming)

객체 지향을 지원하는 대부분의 언어들은 Class라는 문법을 제공한다.
상속 이라는 강력한 문법을 사용하여 코드 재사용성을 높이고, 유연한 설계와 확장성이 높다는 장점이 있다.

1. 모든 것을 객체로 나누어 생각하고, 이 객체들을 활용하고 상호작용해서 일을 수행.
2. 절차지향과는 다르게, 함수와 데이터를 함께 갖고 있음.
3. 객체 내부의 데이터는 외부에 공개 할 필요가 없음. (캡슐화)

예시

# FileReader
Class FileReader:
    def __init__(self) -> None:
	self.file_types = ["txt"]
	self.file_history = []
        
    def read(self, file_path: str) -> str:
    	self._validate(file_path)
    	...
    def _validate(self, file_path: str) -> None:
    	for file_type in self.file_types:
        	if file_path.endwith(file_type):
                    return
        raise ValueError("검증할 수 없는 확장자입니다.")
    

위에서 보는 코드와 같이 FileReader라는 객체 안에서 파일의 타입, 파일의 history와 같은 데이터 뿐만 아니라, read, validate와 같은 로직까지 하나의 객체 안에서 관리가 되고 있다.

함수는 적은 책임(한 개의 책임) 을 가지고 있는것이 좋다.

객체지향적인 코드에서는, 여러 객체로 이루어진다. (혹은 클래스)
각 객체(클래스)는 각각의 역할과 책임, 기능이 있으며, 전체적인 흐름은 객체와 함수간의 호출로 이루어진다.
위의 코드를 예시로 들자면, FileReader라는 객체(클래스)는 read라는 함수와 file_type이라는 자신만의 데이터를 가지고 있고, read 함수는 다시 _validate함수를 호출하여 확장자를 검증할것이다.

효과

객체지향적인 프로그래밍은 위처럼 객체와 객체 사이에서도 함수 또는 메소드 호출로 코드 진행이 이루어지는데, 이 프로그래밍 방식은 앞서 말했듯 코드가 유연하고 확장성이 높다.

앞선 코드를 다음과 같이 확장할 수 있다.

# FileReader (added csv, xlsx reader)
Class FileReader(File):
    def read(self, file_path: str) -> str:
    	self._validate(file_path)
        data = self._open_file(file_path)
        return self_.read(data)
    
    @abstractmethod   
    def _read(self, data) -> str:
    	pass
        
    @abstractmethod
    def open_file(file_path: str) -> str:
    	...
        
    def _validate(self, file_path: str) -> None:
    	for file_type in self.file_types:
    	    if file_path.endwith(file_type):

class TxtFileReader(FileReader): #FileReader 클래스 상속.
	def file_type(self) -> str:
    	return "txt"
    def _read(self, data:str) -> str:
    	...
    def somthingmethod(self, data:str) -> str:
    	return something

위처럼 FileReader 클래스를 상속받아서 TxtReader라는 파생 클래스를 생성했다. 이렇게 파생된 클래스들은 각자의 역할을 쉽게 바꾸도록 설계할 수 있다.

예시.

class Main:
    def run(self) -> None:
        processor = Processor(
            file_reader = TxtFileReader(),
            data_parser = DataParser(),
            repository = Repository()
        )

만일 Txt파일이 아니라 csv파일을 읽어야 한다면,

class Main:
    def run(self) -> None:
        processor = Processor(
            file_reader = CsvFileReader(), # 이 라인만 변경해주면 된다.
            data_parser = DataParser(),
            repository = Repository()
        )

이렇게 FileReader를 상속받은 클래스들이라면, 무리없이 코드가 작동할것이다.
이런 객체지향의 특성을 다형성 이라 한다.

장단점

객체지향적 프로그래밍은, 처음 코드를 보는 사람들은 보기 까다롭고 헷갈릴 수 있고 입력에 따라 다양한 work flow가 생성되기 때문에, 디버깅하기가 까다롭다. (물론 상대적인 기준)
하지만 여러 개발자가 협력을 해야하거나, 확장가능한 코드를 설계해야하는 경우에는 강력한 프로그래밍 방식이 될 것이다.