책 리뷰 - 객체지향의 사실과 오해5

 

 

05/ 책임과 메시지

 

자율적인 책임

 

객체지향 공동체를 구성하는 기본 단위는 '자율적'인 객체 , 협력 과정에서 각자 맡은 바 책임을 다하기 위해 자율적으로 판단하고 행동한다.

 

자율성: 자기 스스로의 원칙에 따라 어떤 일을 하거나 자신을 통제해서 절제하는 성질이나 특성
자율적인 객체란 스스로 정한 원칙에 따라 판단하고 스스로의 의지를 기반으로 행동하는 객체 -> 스스로의 의지와 판단에 따라 각자 맡은 책임을 수행하는 객체

 

적절한 책임이 자율적인 객체를 낳고, 자율적인 객체들이 모여 유연하고 단순한 협력을 낳는다. -> 얼마나 자율적인지가 전체 애플리케이션의 품질을 결정

 

앨리스 이야기:
왕은 모자장수에게 증언하라는 요청을 전송한다.

 

모자 장수는 재판이라는 협력에 참여하기 위해 '증언할 책임'을 진다. 왕은 자신의 요청에 반응해 책임을 완수할 수만 있다면 어던 방법으로 증언하는지에 관해서는 신경쓰지 않는다
-> 증언 방식이나 증언에 필요한 자료는 스스로의 의지와 판단에 따라 자유롭게 선택할 수 있다.

 

모자장수는 기억을 토대로 목격한것을 설명할 수도, 기록된 내용을 참고할 수도, 문서로 작성해줄 수도있다. -> 구체적인 방법이나 절차에 대해서는 최대한의 자유를 누린다.

 

예를들어 왕이 목격했던 장면을 떠올려라, 떠오른 기억을 시간 순서대로 재구성하라, 말로 간결하게 표현하라와 같이 상세하게 요청하면 자유의 범위를 지나치게 제한한다.
-> 왕의 명령에 의존할 수밖에 없음 , 자율적으로 책임을 수행할 수 없다.

 

'증언하라'라는 책임은 모자 장수의 자율성을 충분히 보장할 수 있을 정도로 포괄적이고 추상적이면서 해야할 일을 명확하게 지시한다.

 

협력의 의도를 명확하게 표현하지 못할 정도로 추상적인 것은 문제다.
어떤 책임이 자율적인지 판단하는 기준은 문맥에 따라 다르다. '증언하라'라는 책임이 가장 적절한 수준의 책임이지만 다른 상황에서는 '설명하라' 라는 책임이 최선의 선택이 될 수 있다.

 

자율적인 책임의 특징은 객체가 어떻게 해야하는가가 아니라 무엇을 해야하는가이다.
왕은 '어떻게' 해야 하는지에 대해 전혀 언급하지 않는다.

 

메시지

 

객체의 행동을 유발하는 행위를 가리켜 메시지 전송이라고한다. 객체가 다른 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법
'증언하라' 에서 왕은 송신자 모자 장수는 수신자가 된다.
'증언하라' 는 메시지 이름 , 추가적인 정보가 필요한 경우 메시지 인자(argument)를 통해 추가 정볼를 제공한다.
-> 증언하라(어제,왕국) = 수신자 + 메시지 이름 + 인자의 조합

 

송신자는 메시지 전송을 통해서만 다른 객체의 책임을 요청할 수 있고 수신자는 오직 메시지 수신을 통해서만 자신의 책임을 수행할 수 있다.
-> 객체가 수신할 수 있는 메시지의 모양이 객체가 수행할 책임의 모양을 결정한다.

 

모자 장수는 메시지를 처리하는 방법을 자유롭게 선택할 수 있지만 왕은 메시지를 제외한 어떤 것도 볼 수 없다.
-> 객체의 외부와 내부가 메시지를 기준으로 분리 됐다.

 

공개된 영역: 메시지는 외부의 다른 객체가 볼 수 있다.
객체 자신의 사적인 영역: 메시지 처리하기 위해 책임을 수행하는 방법

 

메서드

 

객체가 수신할 수 있는 '메시지'와 처리하기 위해 선택할 수 있는 '방법' 두 가지가 존재한다.
메서드: 모자 장수가 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법

 

객체는 메시지 수신하면 메시지를 처리할 수 있는지 여부 확인 후 메서드를 서냍ㄱ한다.
메시지는 단지 '무엇'이 실행되기를 바라는지 명시함

 

다형성

 

서로 다른 유형의 객체가 동일한 메시지에 대해 서로 다르게 반응하는 것
서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 다른 메서드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘

 

메시지는 '무엇' 이지만 '어떻게' 실행할 것인지는 전적으로 수신자가 결정한다.
-> 동일한 메시지라고 하더라도 서로 다른 방식의 메서드를 이용해 처리할 수 있다.
-> 다형성은 하나의 메시지와 하나 이상의 메서드 사이의 관계

 

'증언하라'라는 메시지를 모자 장수도, 요리사도, 앨리스도 자신의 의지에 따라 책임을 수행할 수 있는 자율적인 존재이므로 전송할 수 있다.
-> 동일한 메시지를 처리하는 방법은 메시지를 수신하는 수신자의 종류에 따라 달라진다.

 

역할, 책임, 협력과 깊은 관련이 있다.
다형성을 만족 시킨다는 것 : 동일한 책임을 공유한다
송신자의 관점에서 이 객체들은 동일한 책임을 수행하는 것
-> 다형적인 수신자들을 구별할 필요가 없으며 자신의 요청을 수행할 책임을 지닌다는 점에서 동일하다.

 

다형성은 동일한 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성을 의미한다.
왕의 입장에서 모자장수, 요리사, 앨리스 모두 증언할 수 있으므로 수신자의 종류를 모르더라도 대체 가능한 존재다. 메서드가 달라져도 상관없다.
-> 다형성은 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다.
-> 수신자의 종류를 캡슐화한다.

 

왕은 메시지 수신 대상인 모자장수, 요리사, 앨리스 알 필요가없다.
-> 왕에게 영향을 주지 않고도 메시지를 수신할 객체의 타입을 자유롭게 추가할 수 있다.

 

=> 다형성을 사용하면 메시지를 이해할 수 있는 어떤 객체와도 협력할 수 있는 유연하고 확장 가능한 구조를 만들 수 있다. 협력을 유연하게.

 

유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력

 

송신자는 메시지를 수신만 할 수 있다면 어떤 누가 되더라도 상관없다.
수신자가 메시지를 이해할 수 있다는 사실만 알고 있는 상태에서 협력에 참여한다.

 

1. 협력이 유연해진다. : 송신자는 수신자가 메시지를 이해한다면 누구라도 상관하지 않는다. 송신자에 대한 파급효과 없이 유연하게 협력을 변경할 수 있다.
2. 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다. 수행방식을 쉽게 수정할 수 있다.
   '증언하라'라는 메시지를 기반으로 느슨한 관계만 존재하기 때문에 재판장에 출석하지 않고 동영상만 보내도 됨 -> 협력의 구조는 변하지 않는다.
3. 협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다.
   협력에 영향을 미치지 앟고 다양한 객체들이 수신자의 자리를 대체할 수 있기 때문에 다야한 문맥에서 협력을 재사용할 수 있다.

약한 연결

 

메시지는 송신자와 수신자 사이의 결합도를 낮춤으로써 설계를 유연하고 확장가능하고, 재사용 가능하게 한다.
수신자는 메시지를 처리하기 위해 자율적으로 메서드를 선택할 수 있지만 메서드 자체는 송신자에게 노출시키지 않는다.
수신자와 송신자는 메시지라는 얇은 끈으로 이어져있다.

 

책임-주도 설계

 

객체지향 설계는 적절한 책임을 적절한 객체에게 할당하면서 메시지를 기반으로 협력하는 객체들의 관계를 발견하는 과정
책임-주도 설계: 책임을 완수하기 위해 협력하는 객체들을 이용해 시스템을 설계하는 방법
수신자는 송신자가 기대한 대로 메시지를 처리할 책임이 있기 때문에 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.

 

what/who 사이클

 

어떤(what) 행위가 필요한지 먼저 결정 후에 행위를 수행할 객체(who)를 정한다.
어떤 행위: 메시지

 

묻지말고 시켜라(Tell, Don't Ask)

 

묻지 말고 시켜라: 메시지를 먼저 결정하고 객체가 메시지를 따르게하는 설계 방식
어떤 메시지가 필요한지 먼저 고민한다. 결정 전까지 객체에 관해 고민하지 않는다. 그 후 객체를 선택한다.

 

어떤 객체가 메시지를 수신할 것인지를 알 수 없다. 수신할 객체의 내부 상태를 볼 수 없다. -> 메시지 수신자의 캡슐화를 증진시킨다. -> 송신자와 수신자가 느슨하게 결합된다.

 

객체는 다른 객체의 결정에 간섭하지 말아야하며 , 모든 객체는 자신의 상태를 기반으로 스스로 결정해야한다. (자율성)

 

=> 객체를 자율적으로 만들고 캡슐화를 보장하며 결합도를 낮게 유지시켜 주기 때문에 설계를 유연하게 만든다.

 

인터페이스

 

인터페이스: 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치
어떤 대상과 상호작용하고 싶다면 그 대상이 제공하는 인터페이스의 사용법을 익혀야한다.

1. 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
   -> 자동차를 내부적으로 어떻게 구성돼 있고 어떤 원리로 움직이는지 몰라도 자동차 운전에 문제없다. 핸들 엑셀같은 최소한의 요소만 운전자에게 노출시킨다.
2. 인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식만을 변경하는 것은 인터페이스 사용자에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
   -> 자동차 내부 변경하더라도 운전하는 방법이 변하는건 아니다. 하던대로 하면된다.
3. 대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용할 수 있다.
   -> 운전할 줄 알면 다른 자동차라도 할 수 있다.

메시지가 인터페이스를 결정

어떤 메시지를 수신할 수 있는지가 객체가 제공하는 인터페이스의 모양을 빚는다.

 

공용인터페이스

 

외부에서 접근 가능한 공개된 인터페이스, 내부에서만 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스로 구분
외부 공개된 인터페이스: 공용 인터페이스
모자 장수는 '증언하라'라는 메시지와 '증인석에 입장하라'라는 메시지에 응답할 수 있는 인터페이스를 외부에 공개하고 있다. 책임은 자율적으로 수행한다.
객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 메시지는 공용 인터페이스의 모양이다.
먼저 메시지를 결정하고 수행할 객체를 나중에 결정하기 때문에 , 메시지가 수신자의 인터페이스를 결정할 수 밖에 없다.
-> 공용 인터페이스: 객체가 외부로 부터 수신할 수 있는 메시지의 목록

 

최소 인터페이스 주의

 

외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말 것
내부 동작에 대해 가능한 적은 정보만 외부에 노출한다. -> 객체의 내부를 수정하더라도 외부에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.
불필요한 메시지를 공용 인터페이스에 포함하지 않아도 됨

 

구현

 

구현: 내부 구조와 작동 방식, 공용 인터페이스에 포함되지 않는 모든것
객체의 구현: 상태를 어떻게 표현할 것인가
메시지 처리 방법: 메소드 구성하는 코드 = 객체의 구현
-> 객체의 외부 내부 분리는 공용 인터페이스와 구현을 분리하는 것

 

인터페이스와 구현의 분리 원칙

 

구현을 모른 채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용할 수 있는 객체
외부에 노출되는 인터페이스와 객체의 내부에 숨겨지는 구현을 명확하게 분리
안전 지대(내부의 구현)를 변경했을 경우 외부(공용 인터페이스)에 영향을 미치는 위험 지대를 구분하는 것
->
객체가 가져야할 상태와 메서드 구현은 객체 내부에 속한다. 이 부분을 수정하더라도 객체 외부에 영향을 미쳐서는 안된다. 영향을 미치는 변경은 공용 인터페이스를 수정할 때 뿐

 

캡슐화

 

캡슐화: 객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것 = 정보 은닉

 

상태와 행위의 캡슐화:
객체는 상태와 행위의 조합: 상태와 행동을 하나의 단위로 묶는 자율적인 실체 -> 데이터 캡슐화
상태와 행위를 한데 묶은 후 외부에 반드시 접근해야만 하는 행위만 골라 공용 인터페이스를 통해 노출한다. -> 데이터 캡슐화는 인터페이스와 구현을 분리하기 위한 전제조건

 

사적인 비밀의 캡슐화:
객체는 외부의 객체가 자신의 내부 상태를 직접 관찰하거나 제어할 수 없도록 막기 위해 의사소통 가능한 특별한 경로만 외부에 노출한다. = 공용 인터페이스
외부에 제공해야할 필요가 있는 메시지만을 공용 인터페이스에 포함시키고 개인적인 비밀은 공용 인터페이스 뒤에 감춘다. -> 불필요한 공격과 간섭으로부터 내부산태 격리
-> 공용 인터페이스를 경계로 최대한 자율성을 보장받는다.

 

책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다.

 

객체의 책임이 자율적일 수록 협력이 이해하기 쉬워지고 유연하게 변경할 수 있게 된다.

1. 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.
   왕이 원하는 것은 단순히 '증언' 뿐 어떻게 행동하는지는 관심없다.
   자율적인 책임은 의도를 명확하게 표현함으로써 협력을 단순화하고 이해하기 쉽게 만든다.
2. 자율적인 책임은 모자 장수의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.
   모자 장수는 증언할 방식을 자율적으로 선택할 수 있다.
   '증언하다'라는 책임만 완수할 수 있으면 된다.

요청하는 객체가 몰라도 되는 사적인 부분이 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 인터페이스와 구현이 분리된다.

1. 책임이 자율적인 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.
   모자 장수가 증언하는 방법을 변경하더라도 왕에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
2. 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.
   모자 장수 외에도 요리사와 앨리스가 모자 장수를 대신해 협력에 참여한다.
   '증언하라'라는 책임을 수행할 수 있다.
3. 객체가 수행하는 책임들이 자율적일 수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.
   모자장수는 '증인석에 입장하다'와 '증언하다' 두가지 책임을 수행한다. 두 책임은 '증인'이라는 역할을 수행한다는 사실을 설명한다. -> 객체의 존재 이유를 명확하게 표현 -> 객체의 응집도를 높은 상태로 유지한다.

책임이 자율적일수록 적절하게 '추상화'되며 '응집도'가 높아지고 '결합도'가 낮아지며 '캡슐화'가 증진되고, '인터페이스와 구현이 명확히 분리'되면 설계의 '유연성'과 '재사용성'이 향상된다.

 

회고

 

자바 공부할때 인터페이스를 배우고 사용했었다. 인터페이스라는 뜻(두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치)정도를 알고 있었는데 이 뜼이 어떻게 적용되는지 몰랐다. 그냥 이름만 인터페이스 인줄 알았다.

 

알고보니 객체와 객체가 메시지를 통해 협력할 때 그 객체가 행동할 수 있는 메소드들에 접근하기 위한 (상호작용할 수 있게 이어주는) 길이었다. 외부 객체는 내부의 행동을 모른채( 자동차의 내부를 몰라도 엑셀 핸들 사용하는것처럼) 인터페이스만으로 내부에 구현된 기능을 사용할 수 있다는 것을 알았다.

 

이렇게 보니 왜 interface라고 정의하고 사용하는 지 이해되었다.
또한 인터페이스를 뒤에 있는 구현은 외부 객체가 보지 못하니 캡슐화라는 의미도 다시 알게 되는 내용이었다.

 

인터페이스와 캡슐화에 대해 더 깊이 알게된 시간이었다.