[객체지향 사실과 오해] - 정리 5

5. 책임과 메시지

명확한 책임과 역할을 지닌 참가자들이 협력에 참여해야 한다.

자율적인 책임

설계의 품질을 좌우하는 책임

• 객체지향 공동체를 구성하는 기본 단위는 '자율적'인 객체다.
• 자율적인 객체란 스스로 정한 원칙에 따라 판단하고 스스로의 의지를 기반으로 행동하는 객체다.
• 객체가 어떤 행동을 하는 유일한 이유는 다른 객체로부터 요청을 수신했기 때문이다.
• 객체지향 설계의 아름다움은 적절한 객체에게 할당하는 과정 속에서 드러난다.
• 적절한 책임이 자율적인 객체를 낳고, 자율적인 객체들이 모여 유연하고 단순한 협력을 낳는다.

너무 추상적인 책임

• 포괄적이고 추상적인 책임을 선택한다고 해서 무조건 좋은 것은 아니다.
• 수행 방법을 제한할 정도로 너무 구체적인 것도 문제지만 협력의 의도를 명확하게 표현하지 못할정도로 추상적인 것 역시 문제다.
• 어떤 책임이 자율적인지를 판단하는 기준은 문맥에 따라 다르다는 사실에 유의하라.
• 어떤 책임이 가장 적절한가는 설계 중인 협력이 무엇인가에 따라 달라진다.
• 성급한 일반화의 오류를 피하고 현재의 문맥에 가장 적합한 책임을 선택할 수 있는 날카로운 안목이 필요하다.

'어떻게'가 아니라 '무엇'을

• 자율적인 책임의 특징은 '어떻게(how)'해야 하는가가 아니라 '무엇(what)'을 해야 하는가를 설명한다는 것이다.
• '증언한다'라는 책임은 모자 장수가 협력을 위해 '무엇'을 해야 하는지는 결정하지만 '어떻게 '해야하는지에 대해서는 전혀 언급하지 않는다. 증언할 방법은 모자 장수가 자율적으로 선택할 수 있다.

메시지와 메서드

메시지

• 하나의 객체는 메시지를 전송함으로써 다른 객체에 접근한다.
• 객체의 행동을 유발하는 행위를 메시지 전송이라고 한다.
• 메시지를 전송할 때 추가적인 정보가 필요한 경우 메시지의 인자(argument)를 통해 추가 정보를 제공할 수 있다.
• 메시지 전송은 수신자와 메시지의 조합이다. 메시지는 메시지 이름과 인자의 조합이므로 결국 메시지 전송은 수신자, 메시지 이름, 인자의 조합이다.
• 객체가 수신할 수 있는 메시지의 모양이 객체가 수행할 책임의 모양을 결정한다.
• 객체가 유일하게 이해할 수 있는 의사소통 수단은 메시지 뿐이며 객체는 메시지를 처리하기 위한 방법을 자율적으로 선택할 수 있다.
• 외부의 객체는 메시지에 관해서만 볼 수 있고 객체 내부는 볼 수 없기 때문에 자연스럽게 객체의 외부와 내부가 분리된다.

메서드

• 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법을 메서드라고 부른다.
• 객체지향 프로그래밍 언어에서 메서드는 클래스 안에 포함된 함수 또는 프로시저를 통해 구현된다.
• 메시지는 단지 오퍼레이션을 통해 '무엇'이 실행되기를 바라는지만 명시하며, 어떤 메서드를 선택할 것인지는 전적으로 수신자의 결정에 좌우된다.
• 메시지를 수신한 객체가 실행 시간에 메서드를 선택할 수 있다는 사실은 다른 프로그래밍 언어와 객체지향 프로그래밍 언어를 구분 짓는 핵심적인 특징 중 하나다.

다형성

• 다형성이란 객체가 동일한 메시지에 대해 서로 다르게 반응하는 것을 의미한다.
• 서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 서로 다른 메서드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘을 가리킨다.
• '무엇'이 실행될지는 명시하지만 메시지를 '어떻게' 실행할 것인지는 전적으로 수신자가 결정할 수 있다.
• 서로 다른 객체들이 다형성을 만족시킨다는 것은 객체들이 동일한 책임을 공유한다는 것을 의미한다.
• 다형성에서 중요한 것은 메시지 송신자와 관점이다.
• 메시지 수신자들이 동일한 오페레이션을 서로 다른 방식으로 처리하더라도 메시지 송신자의 관점에서 이 객체들은 동일한 책임을 수행하는 것이다.
• 다형성은 메시지 송신자의 관점에서 동일한 역할을 수행하는 다양한 타입의 객체와 협력할 수 있게 한다.
• 다형성은 동일한 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성을 의미한다.
• 다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다.
• 다형성은 수신자와의 종류를 캡슐화 한다.
• 다형성은 송신자와 수신자 간의 객체 타입에 대한 결합도를 메시지에 대한 결합도로 낮춤으로써 달성된다.
• 객체지향이 유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높다는 명성을 얻게 된 배경에는 다형성이라는 강력한 무기가 있었기 때문이다.

유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력의 의미

• 협력이 유연해진다. 송신자는 수신자가 메시지를 이해한다면 누구라도 상관하지 않는다.
• 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다. 송신자에게 아무런 영향을 미치지 않고 수신자를 교체할 수 있기 때문에 협력의 세부적인 수행방식을 쉽게 수정할 수 있다.
• 협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다. 협력에 영향을 미치지 않고서도 다양한 객체들이 수신자의 자리를 대체할 수 있기 때문에 다양한 문맥에서 협력을 재사용할 수 있다.

객체지향 시스템은 협력하는 객체들으 연결망이다.
객체의 조합을 변경함으로써 시스템의 행위를 변경할 수 있게 한다.
객체가 어떻게 할 것인지보다는 무엇을 할 것인지에 초점을 맞추기 때문에 시스템의 행위를 변경하기 쉽다.

송신자와 수신자를 약하게 연결하는 메시지

• 메시지를 기반으로 한 두 객체 사이의 이 낮은 결합도가 바로 설계를 유연하고 확장 가능하며 재사용 가능하게 만드는 비결이다.

메시지를 따라라

객체지향의 핵심, 메시지

• 클래스 기반의 객체지향 언어를 사용하는 대부분의 사람들은 객체지향 애플리케이션을 클래스의 집합이라고 생각한다.
• 대부분의 입문자들은 클래스 간의 상속관계가 객체지향 설게를 가치 있게 만드는 핵심적인 메커니즘이라고 배운다.
• 객체지샹 설계에 관한 많은 논의가 클래스에 어떤 책임을 할당하고 클래스 간의 의존성을 어떻게 관리할 것인가에 집중된다.
• 클래스가 코드를 구현하기 위해 사용할 수 있는 중요한 추상화 도구인 것은 사실이지만, 객체지향의 강력함은 클래스가 아니라 객체들이 주고받는 메시지로부터 나온다.
• 클래스는 단지 동적인 객체들의 특성과 행위를 정적인 텍스트로 표현하기 위해 사용할 수 있는 추상화 도구일 뿐이다.
• 중요한 것은 클래스가 아니라 객체다.
• 클래스 중심에 두는 설계는 유연하지 못하고 확장하기 어렵다.
• 시스템을 정적인 클래들의 집합이 아니라 메시지를 주고받는 동적인 객체들의 집합으로 바라보는 것에서 시작된다.
• 클래스에 담길 객체들의 공통적인 행위와 속성을 포착하기 위해서는 먼저 협력하는 객체들의 관점에서 시스템을 바라봐야 한다.
• 진정한 객체지향 패러다임으로 도약은 개별적인 객체가 아니라 메시지를 주고 받는 객체들 사이의 커뮤니케이션에 초점을 맞출 때 일어난다.
• 비록 데이터틀 저장하는 상태와 메서드를 수행하는 행위를 조합한 단위로 객체를 정의한다고 하더라도 이 정의에 지나치게 매몰될 경우 견고하고 유연한 객체들의 협력관계를 얻는 기회를 잃어버릴 수도 있다.
• 객체 자체에 초점을 맞출 경우 가장 흔히 범하게 되는 실수는 협력이라는 문맥을 배제한채 객체 내부 구조를 먼저 생각한 후 데이터 조작에 필요한 오퍼레이션을 나중에 고려하는 것이다.
• 데이터에 대한 결정을 뒤로 미루면서 객체의 행위를 고려하기 위해서는 객체를 독립된 단위가 아니라 협력이라는 문맥안에서 생각해야 된다.

책임주도 설게 다시 살펴보기

• 객체들 간에 주고받는 메시지를 기반으로 적절한 역하로가 책임, 협력을 발견하는 것이다.
• 애플이케이션이 수행하는 기능을 시스템의 책임으로 보는 것부터 시작된다.
• 시스템이 수행할 책임을 구현하기 위해 협력 관계를 시작할 적절한 객체를 찾아 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당한다.
• 객체가 책임을 완수하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하다고 판단되면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정한다.
• 메시지를 결정한 후에는 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.
• 수신자는 송신자가 기대한 대로 메시지를 처리할 책임이 있다.
• 결과적으로 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.
• 메시지를 수신하고 필요에 따라 메시지를 전송하는 협력 과정은 시스템의 책임이 완전하게 달성될 때까지 반복된다.

What/Who 사이클

• 먼저 '어떤 행위(what)'를 수행할 것인지를 결정한 후에 '누가(Who)' 그 행위를 수행할 것인지를 결정해야 한다는 것이다.
• 여기서 '어떤 행위'가 메시지다.
• 결론적으로 협력이라는 문맥 안에서 필요한 메시지를 먼저 결정한 후에 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.

묻지 말고 시켜라

• 메시지 중심의 설계는 메시지 수신자의 캡슐화를 증진시킨다.
• 송진자와 수신자의 내부 상태를 미리 알 수 없기 때문에 송신자와 수신자가 느슨하게 결합된다.
• 메시지를 먼저 결정하고 메시지에 적합한 객체를 선택하는 방식을 따르다 보면 객체 사이의 협력 방식을 특징 짓는 한가지 스타일에 이르게 된다.
• 송신자는 수신자가 어떤 객체인지 모르기 때문에 객체에 관해 꼬치꼬치 캐물을 수 없다.
• 단지 송신자는 수신자가 어떤객체인지는 모르지만 자신이 전송한 메시지를 잘 처리할 것이라 믿고 메시지를 전송할 수밖에 없다.

메시지를 믿어라

• 중요한 것은 메시지를 수신하는 객체가 메시지의 의미를 이해하고 메시지를 전송한 객체가 의도한 대로 요청을 처리할 수 있는지 여부다.
• 메시지를 이해할 수만 있다면 다양한 타입의 객체로 협력 대상을 자유롭게 교체할 수 있기 때문에 설계가 좀 더 유연해진다.
• 메시지를 중심으로 설계된 구조는 유연하고 확장 가능하며 재사용 가능하다.
• 메시지를 믿어라. 그러면 자율적인 책임은 저절로 따라올 것이다.

객체 인터페이스

인터페이스

• 인터페이스란 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 잇게 이어주는 방법이나 장치를 의미한다.
• 인터페이스는 세상 어느 곳에나 존재한다. 일상생활에서 사람들은 말과 글이라는 인터페이스를 이용해 자신의 의사를 전달한다.
• 인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
• 인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동방식만을 변경하는 것은 인터페이스 사용자에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
• 대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용할 수 있다.
• 인터페이스만 유지된다면 객체의 내부 구조나 작동 방식을 변경하거나 다른 객체로 대체한다고 하더라도 인터페이스 사용자에게 영향을 미치지 않는다.

메시지가 인터페이스를 결정한다.

• 객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 구성되며 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있는지가 객체가 제공하는 인터페이스의 모양을 빚는다.

공용 인터페이스

• 인터페이스는 외부에서 접근 가능한 공개된 인터페이스와 내부에서만 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스로 구분된다.
• 내부에서만 접근 가능한 사적인 인터페이스와 구분하기 위해 외부에 공개된 인터페이스를 공용 인터페이스라고 한다.

인터페이스와 구현의 분리

객체 관점에서 생각하기

• 좀더 추상적인 인터페이스
  • 왕이 모자장수에게 '목겨했던 장면을 떠올려라', '떠오르는 기억을 시간 순서대로 재구성하라', '말로 간결하게 표현하라' 와 같은 지나치게 상세한 수준의 메시지늘 보내는 것은 자율성을 저해한다.
  • 대신 '증언하라'라는 좀더 추상적인 수준의 메시지를 수신할 수 있는 인터페이스를 제공하면 수신자의 자율성을 보장할 수 있다.
• 최소 인터페이스
  • 외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말라는 것이다.
  • 인터페이스를 최소로 유지하면 객체의 내부 동작에 대해 가능한 적은 정보만 외부에 노출할 수 있다.
  • 객체의 내부를 수정하더라라도 외부에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.
• 인터페이스와 구현간에 차이가 있다는점을 인식
  • 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리하는 것이 중요하다.

구현

• 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어는 구현(implementation)이다.
• 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함 되지 않는 모든 것이 구현에 포함된다.
• 상태를 어떻게 표현할 것인가는 객체의 구현에 해당한다.
• 메서드를 구성하는 코드 자체는 객체 외부에 노출되는 공용 인터페이스의 일부는 아니기 때문에 객체의 구현 부분에 포함된다.

인터페이스와 구현의 분리 원칙

• 훌륭한 객체란 구현을 모른 채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용할 수 잇는 객체를 의미한다.
• 객체를 설계할 때 객체 외부에 노출되는 인터페이스와 객체의 내부에 숨겨지는 구현을 명확하게 분리해서 고려해야 한다는 것을 의미한다.
• 이를 인터페이와 구현의 분리 원칙이라고 한다.
• 적한한 구현을 선택하고 이를 인터페이스 뒤로 감추는 것은 객체의 자율성을 향상시킬 수 있는 가장 기본적인 방법이다.
• 객체 외부에 영향을 미치는 변경은 객체의 공용 인터페이스를 수정할 때 뿐이다.
• 송신자와 수신자가 구체적인 구현 부분이 아니라 느슨한 인터페이스에 대해서만 결합되도록 만드는 것이다.
• 인터페이스와 구현을 분리한다는 것은 변경될 만한 부분을 객체의 내부에 꽁꽁 숨겨 놓는다는 것을 의미한다.
• 일반적으로 이 원칙을 수행하기 위한 객체 설계 방법을 캡슐화라고 한다.

캡슐화

• 객체는 상태와 행위를 함께 캡슐화함으로써 충분히 협력적이고 만족스러울 정도로 자율적인 존재가 될 수 있다.
• 캡슐화를 정보 은닉(information hiding)이라고 부르기도 한다.
• 상태와 행위의 캡슐화
  • 객체는 상태와 행동을 하나의 단위로 묶는 자율적인 실체다.
  • 이 관점에서 캡슐화를 데이터 캡슐화라고 한다.
  • 데이터 캡슐화는 인터페이스와 구현을 분리하기 위한 전제 조건이다.
  • 프로그래밍 관점에서 상태는 주로 데이터로 구현되고 행동은 프로세스로 구현된다.
  • 과거의 전통적인 개발방법은 데이터와 프로세스를 엄격하게 구분한다.
  • 객체지향에서는 데이터와 프로세스를 객체라는 하나의 틀 안으로 함께 묶어 놓음으로써 객체의 자율성을 보장한다.(전통적인 개발 방법과 객체지향을 구분짓는 가장 중요한 차이)
• 사적인 비밀의 캡슐화
  • 객체 역시 개인적인 비밀이 노출되는 것에 민감하다.
  • 객체는 외부의 객체가 자신의 내부 상태를 직접 관찰하거나 제어할 수 없도록 막기 위해 의사소통 가능한 특별한 경로만 외부에 노출한다.
  • 이처럼 외부에서 객체와 의사소통할 수 있는 고정된 경로를 공용 인터페이스라고 부른다.
  • 캡슐화를 통해 빈번하게 일어나는 불안정한 비밀을 안정적인 인터페이스 뒤로 숨길 수 있다.
  • 일반적으로 불안정한 비밀은 구현과 관련된 세부사항을 의미한다.
  • 객체는 공용 인터페이스를 경계로 최대한의 자율성을 보장 받을 수 있다.
  • 구현을 변경할 때 외부에 대한 파급효과를 최소화하기 위해서는 외부의 객체는 공용 인터페이스에만 의존해야 하고 구현 세부 사항에 대해서는 직접적으로 의존해서는 안된다.

책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다

• 객체지향 설계자들은 어떤 협력이 다른 협력보다 좀 더 나은 설계라고 이야기한다. 그 기준은 무엇일까?
  • 어떤 협력이 다른 협력보다 이해하기 쉽고 변경에 유연하기 때문이다.
  • 객체의 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고 유연하게 별경할 수 있게 된다.
  • 결과적으로 책임이 얼마나 자율적인지가 전체적인 협력의 설계 품질을 결정하게 된다.

더 나은 설계의 기준

• 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.
  • 책임이 적절하게 추상화된다.
• 자율적인 책임은 모자장수의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.
  • 요청하는 객체가 몰라도 되는 사적인 부분이 객체 내부로 캡슐화 되기 때문에 인터페이스와 구현이 분리된다.
• 책임이 자율적일 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.
  • 파급효과가 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 두 객체 간의 결합도가 낮아진다.
• 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 잇는 유연성을 제공한다.
  • 설계가 유연해지고 재사용성이 높아진다.
• 객체가 수행하는 책임들이 자율적일 수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.
  • 책임이 자율적일 수록 객체의 응집도를 높은 상태로 유지하기 쉬워진다.

정리

• 자율적인 책임의 강력함을 느낄 수 있는가?
• 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고, 객체의 외부와 내부의 구분이 명확해지며, 변경에 의한 파급효과를 제한할 수 있고, 유연하게 변경할 수 있는 동시에 다양한 문맥에서 재활용할 수 있게 된다.
• 책임이 자율적일수록 적절하게 '추상화'되며, '응집도'가 높아지고, '결합도'가 낮아지며, '캡슐화'가 증진되고, '인터페이스와 구현이 명확히 분리'되며, 설계의 '유연성'과 '재사용'성이 향상된다.
• 객체지향의 강력함을 누리기 위한 출발점은 책임을 자율적으로 만드는 것이다.
• 그리고 이것은 여러분이 선택하는 메시지에 따라 달라진다.