의도는 “메시징”이다. 훌륭하고 성장 가능한 시스템을 만들기 위한 핵심은 모듈 내부의 속성과 행동이 어떤가보다는 모듈이 어떻게 커뮤니케이션하는가에 달려 있다.
설계의 품질을 좌우하는 책임
- 자율적인 객체란 스스로의 의지와 판단에 따라 각자 맡은 책임을 수행하는 객체를 의미한다.
- 협력에 참여하는 객체가 얼마나 자율적인지가 전체 애플리케이션의 품질을 결정한다.
자신의 의지에 따라 증언할 수 있는 자유
- 첫 번째 협력(그림 5.1)에서 모자 장수에게 할당된 ‘증언하라’라는 책임은 그 자체로 모자 장수의 자율성을 충분히 보장할 수 있을 정도로 포괄적이고 추상적이면서도 모자 장수가 해야 할 일을 명확하게 지시하고 있다.
- 반면 두 번째 협력(그림 5.2)에서 모자 장수에게 할당된 좀 더 상세한 수준의 책임들은 모자 장수의 자율성을 제한한다.
- 객체가 자율적이기 위해서는 객체에게 할당되는 책임의 수준 역시 자율적이어야 한다.
너무 추상적인 책임
- 책임이 수행 방법을 제한할 정도로 너무 구체적인 것도 문제지만 협력의 의도를 명확하게 표현하지 못할 정도로 추상적인 것 역시 문제다.
- ex) 설명하라.
- 어떤 책임이 자율적인지를 판단하는 기준은 문맥에 따라 다르다.
‘어떻게’가 아니라 ‘무엇’을
- 자율적인 책임의 특징은 객체가 ‘어떻게(how)’ 해야 하는가가 아니라 ‘무엇(what)’을 해야 하는가를 설명한다는 것이다.
- ‘증언한다’라는 책임은 ‘무엇’을 해야하는지는 결정하지만 ‘어떻게’ 해야 하는지는 전혀 언급하지 않는다.(Good)
책임을 자극하는 메시지
- 책임이라는 말 속에는 어떤 행동을 수행한다는 의미가 포함돼 있다.
- 메시지는 객체로 하여금 자신의 책임, 즉 행동을 수행하게 만드는 유일한 방법이다.
메시지
- 객체의 행동을 유발하는 행동을 가리켜 메시지-전송이라고 한다.
- 왕이 모자 장수에게 전송하는 메시지를 가리키는 ‘증언하라’라는 부분을 메시지 이름(message name)이라고 한다. 메시지를 전송할 때 추가적인 정보가 필요한 경우 메시지의 인자(argument)를 통해 추가 정보를 제공할 수 있다.
- 메시지 전송이 수신자, 메시지 이름, 인자의 조합으로 구성된다는 것을 기억하는 것이 중요하다.
- 메시지를 수신받은 객체는 우선 자신이 해당 메시지를 처리할 수 있는지 확인한다. 메시지를 처리할 수 있다는 이야기는 객체가 해당 메시지에 해당하는 행동을 수행해야 할 책임이 있다는 것을 의미한다.
- 따라서 근본적으로 메시지의 개념은 책임과 연결된다.
- 객체가 수신할 수 있는 메시지의 모양이 객체가 수행할 책임의 모양을 결정한다.
- 객체가 제공하는 메시지는 외부의 다른 객체가 볼 수 있는 공개된 영역에 속한다. 메시지를 처리하기 위해 책임을 수행하는 방법은 외부의 다른 객체가 볼 수 없는 객체 자신의 사적인 영역에 속한다.
메서드
- 모자 장수가 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법을 메서드라고 한다.
- 객체지향 프로그래밍 언어에서 메서드는 클래스 안에 포함된 함수 또는 프로시저를 통해 구현된다. 따라서 어떤 객체에게 메시지를 전송하면 결과적으로 메시지에 대응되는 특정 메서드가 실행된다.
- 메시지는 ‘어떻게’ 수행될 것인지는 명시하지 않는다. ‘무엇’이 실행되기를 바라는지만 명시한다.
- 메시지를 수신한 객체가 실행 시간에 메서드를 선택할 수 있다는 사실은 다른 프로그래밍 언어와 객체지향 프로그래밍 언어를 구분 짓는 핵심적인 특징이다.
- 프로시저 호출에 대한 실행 코드를 컴파일 시간에 결정: 절차적인 언어와 확연히 구분되는 특징
다형성
- 다형성이란 서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 서로 다른 메서드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘을 가리킨다.
- 따라서 다형성을 하나의 메시지와 하나 이상의 메서드 사이의 관계로 볼 수 있다.
- 앨리스의 이야기에서 모자 장수, 요리사, 앨리스는 모두 왕이 전송한 ‘증언하라’라는 메시지를 이해할 수 있다. 그들이 어떤 방법을 사용하건 왕의 입장에서는 결과가 동일하다. 이들 모두 증언하고 있다. 이것이 다형성이다.
- 기본적으로 다형성은 동일한 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성을 의미한다.
- 이들이 대체 가능한 이유는 왕의 관점에서 동일한 메시지를 처리할 수 있기 때문이다.
- 다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다.
- 즉, 다형성은 수신자의 종류를 캡슐화한다.
- 다형성은 송신자와 수신자 간의 객체 타입에 대한 결합도를 메시지에 대한 결합도로 낮춤으로써 달성된다.
- 다형성을 사용하면 메시지를 이해할 수 있는 어떤 객체와도 협력할 수 있는 유연하고 확장 가능한 구조를 만들 수 있다.
유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력의 의미
- 송신자가 수신자에 대해 매우 적은 정보만 알고 있더라도 상호 협력이 가능하다는 사실은 설계의 품질에 큰 영향을 미친다.
- 협력이 유연해진다.
- 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다.
- 협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다.
송신자와 수신자를 약하게 연결하는 메시지
- 무엇이 유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력을 가능하게 하는가?
- 이 모든 것은 다형성을 지탱하는 메시지가 존재하기 때문에 가능한 것이다.
- 메시지를 기반으로 한 두 객체 사이의 이 낮은 결합도가 바로 설계를 유연하고 확장 가능하며 재사용 가능하게 만드는 비결이다.
객체지향의 핵심, 메시지
- 객체지향 애플리케이션은 클래스를 이용해 만들어지지만 메시지를 통해 정의된다.
- 진정한 객체지향 패러다임으로의 도약은 개별적인 객체가 아니라 메시지를 주고받는 객체들 사이의 커뮤니케이션에 초점을 맞출 때 일어난다.
- 데이터-주도 설계
- 메시지가 아니라 데이터를 중심으로 객체를 설계하는 방식(Bad)
- 객체 외부에서는 몰라도 되는 객체 내부 구조의 변경이 외부의 협력자에게까지 파급될 것이다.
- 독립된 객체의 상태와 행위에 대해 고민하지 말고 시스템의 기능을 구현하기 위해 객체가 다른 객체에게 제공해야 하는 메시지에 대해 고민하라.
책임-주도 설계 다시 살펴보기
- 책임-주도 설계의 기본 아이디어는 객체들 간에 주고받는 메시지를 기반으로 적절한 역할과 책임, 협력을 발견하는 것이다.
- 책임-주도설계 방법
- 애플리케이선이 수행하는 기능을 시스템의 책임으로 본다.
- 시스템이 수행할 책임을 구현하기 위해 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당한다.
- 다른 객체의 도움이 필요하다고 판단되면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정한다.
- 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.
- 결과적으로 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.
What/Who 사이클
- 객체 사이의 협력 관계를 설계하기 위해서는 먼저 ‘어떤 행위(what)’를 수행할 것인지를 결정한 후에 ‘누가(who)’ 그 행위를 수행할 것인지를 결정해야 한다는 것이다. 여기서 ‘어떤 행위’가 바로 메시지다.
- 객체의 행위를 결정하는 것은 객체 자체의 속성이 아니라는 점에 주목하라.
- 결론적으로 협력이라는 문맥 안에서 필요한 메시지를 먼저 결정한 후에 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다. 그리고 수신된 메시지가 객체의 책임을 결정한다.
- 수신 가능한 메시지가 모여 객체의 인터페이스를 구성한다.
묻지 말고 시켜라
- 메시지를 먼저 결정하고 객체가 메시지를 따르게 하는 설계 방식
- 묻지 말고 시켜라(Tell, Don’t Ask) 스타일
- 데메테르 법칙
- 자율적인 객체들의 공동체라는 사실 강조
- 객체는 다른 객체의 상태를 묻지 말아야 한다.
- 결과적으로 ‘묻지 말고 시켜라’ 스타일은 객체를 자율적으로 만들고 캡슐화를 보장하며 결합도를 낮게 유지시켜 주기 때문에 설계를 유연하게 만든다.
- 샌디 메츠는 이 스타일을 “메시지가 ‘어떻게’ 해야 하는지를 지시하지 말고 ‘무엇’을 해야 하는지를 요청”하는 것이라고 설명한다.
- ‘어떻게’에서 ‘무엇’으로의 전환은 객체 인터페이스의 크기를 급격히 감소시킨다.
메시지를 믿어라
- 메시지를 전송하는 객체의 관점에서 자신이 전송하는 메시지를 수신할 수 있다면 협력하는 객체의 종류가 무엇인지는 중요하지 않다.
- 중요한 것은 메시지를 수신하는 객체가 메시지의 의미를 이해하고 메시지를 전송한 객체가 의도한 대로 요청을 처리할 수 있는지 여부다.
- 메시지를 믿어라. 그러면 자율적인 책임은 저절로 따라올 것이다.
- 인터페이스란 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치를 의미한다.
- 인터페이스의 세 가지 특징
- 인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
- 자동차 브레이크
- 인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식만을 변경하는 것은 인터페이스 사용자에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
- 자동차 엔진 교체 후 운전방법 변화 X
- 대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용 할 수 있다.
- 운전할 줄 알면 다른 차도 운전 가능
- 인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
메시지가 인터페이스를 결정한다
- 객체가 다른 객체와 상호작용할 수 있는 유일한 방법은 ‘메시지 전송’이다.
- 따라서 객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 구성되며 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있는지가 객체가 제공하는 인터페이스의 모양을 빚는다.
공용 인터페이스
- 내부에서만 접근 가능한 사적인 인터페이스와 구분하기 위해 외부에 공개된 인터페이스를 공용 인터페이스라고 한다.
- 공용 인터페이스건 사적인 인터페이스건 상관 없이 모든 인터페이스는 메시지 전송을 통해서만 접근할 수 있다. 단지 메시지 송신자가 다른 객체인지 아니면 객체 자신인지만 다를 뿐이다.
- 결과적으로 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 메시지가 객체의 공용 인터페이스의 모양을 암시한다. 이것은 앞에서 설명한 책임-주도 설계 방식의 What/Who 사이클과도 관련이 깊다. 먼저 메시지를 결정하고 이 메시지를 수행할 객체를 나중에 결정하기 때문에 메시지가 수신자의 인터페이스를 결정할 수밖에 없다.
책임, 메시지, 그리고 인터페이스
- 객체지향의 힘은 대부분 객체의 외부와 내부를 구분하는 것에서 나온다.
- 맷 와이스팰드는 객체지향적인 사고 방식을 이해하기 이해하기 위해서는 다음의 세 가지 원칙이 중요하다고 주장한다.
- 좀 더 추상적인 인터페이스
- 최소 인터페이스
- 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식
구현
- 객체지향의 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어
- 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함되지 않는 모든 것
- 상태를 어떻게 표현할 것인가 → 구현
- 메서드를 구성하는 코드 자체 → 구현
- 객체의 외부와 내부를 분리하라 → 객체의 공용 인터페이스와 구현을 명확하게 분리하라.
인터페이스와 구현의 분리 원칙(separation of interface and implementation)
- 왜 중요한가? 그것은 소프트웨어는 항상 변경되기 때문이다.
- 변경해도 무방한 안전 지대(구현)와 변경했을 경우 외부에 영향을 미치는 위험 지대(공용 인터페이스)를 구분하기 위함.
- 다시 한번 강조하지만 객체가 가져야 할 상태와 메서드 구현은 객체 내부에 속한다. 이 부분을 수정하더라도 객체 외부에 영향을 미쳐서는 안 된다. 객체 외부에 영향을 미치는 변경은 객체의 공용 인터페이스를 수정할 때뿐이다.
- 인터페이스와 구현을 분리한다는 것은 변경될 만한 부분을 객체의 내부에 꽁꽁 숨겨 놓는다는 것을 의미한다. → 캡슐화
캡슐화
- 캡슐화를 정보 은닉(information hiding)이라고 부르기도 한다.
- 상태와 행위의 캡슐화
- 객체는 상태와 행동을 하나의 단위로 묶는 자율적인 실체다. 이 관점에서의 캡슐화를 데이터 캡슐화(data encapsulation)라고 한다.
- 객체는 상태와 행위를 한데 묶은 후 외부에서 반드시 접근해야만 하는 행위만 골라 공용 인터페이스를 통해 노출한다. 따라서 데이터 캡슐화는 인터페이스와 구현을 분리하기 위한 전제 조건이다.
- 사적인 비밀의 캡슐화
- 자율적인 객체는 공용 인터페이스를 수정하지 않는 한 자신과 협력하는 외부 객체에 영향을 미치지 않고 내부의 구현을 자유롭게 수정할 수 있다.
- 상태와 행위의 캡슐화
- 객체의 외부와 내부를 명확하게 구분하라. 그러면 설계가 단순하고 변경하기 쉬워질 것이다.
- 객체의 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고 유연하게 변경할 수 있게 된다. 결과적으로 책임이 얼마나 자율적인지가 전체적인 협력의 설계 품질을 결정하게 된다.
- 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.
- 책임이 적절하게 추상화된다.
- 자율적인 책임은 모자 장수의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.
- 요청하는 객체가 몰라도 되는 사적인 부분이 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 인터페이스와 구현이 분리된다.
- 책임이 자율적일 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.
- 변경의 파급효과가 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 두 객체 간의 결합도가 낮아진다.
- 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.
- 설계가 유연해지고 재사용성이 높아진다.
- 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.
- 책임이 자율적일수록 객체의 응집도를 높은 상태로 유지하기가 쉬워진다.
- 객체지향의 강력함을 누리기 위한 출발점은 책임을 자율적으로 만드는 것이다. 그리고 이것은 여러분이 선택하는 메시지에 따라 달라진다.