[객체지향의 사실과 오해] 5장. 책임과 메시지

객체지향의 사실과 오해

객체가 어떤 행동을 하는 유일한 이유는 다른 객체로부터 요청을 수신했기 때문이다.

요청을 처리하기 위해 객체가 수행하는 행동을 책임이라고 한다.

따라서 자율적인 객체란 스스로의 의지와 판단에 따라 각자 맡은 책임을 수행하는 객체를 의미한다.

 

자율적인 책임

책임이 자율적이어야 하는 이유

객체에게 할당되는 책임이 자율적이어야 한다.

책임이 자율적이지 않다면 객체가 아무리 발버둥친다고 하더라도 자율적으로 책임을 수행하기 어렵다.

[예시]

첫 번째 협력

• 모자 장수는 왕에게 증언할 책임은 있지만 증언을 위한 구체적인 방법이나 절차에 대해서는 최대한의 자유를 누린다.

모자 장수는 증언할 책임을 자율적인 방식으로 수행 가능

두 번째 협력

• 상세한 수준의 책임은 증언이라는 협력의 최종 목표는 만족시킬지 몰라도 모자 장수가 누려야 하는 선택의 자유를 훼손한다.
• 결과적으로 두 번째 모자 장수는 자율적으로 책임을 수행할 수 없다.

좀 더 상세한 수준의 책임을 수행하는 모자 장수

 

너무 추상적인 책임

[예시]

협력의 의도를 흐릿하게 만드는 추상적인 책임

설명

• 추상적인 책임은 협력을 좀 더 다양한 환경에서 재사용할 수 있도록 유연성을 제공한다.
• 하지만 협력에 참여하는 의도를 명확하게 설명할 수 있는 수준 안에서 추상적이어야 한다.
• 따라서 증언하라는 책임이 자율성을 보장하면서 협력의 의도를 뚜렷하게 표현하므로 훌륭한 책임이다.

 

'어떻게'가 아니라 '무엇'을

• 자율적인 책임의 특징은 객체가 어떻게(how)해야 하는가가 아니라 무엇(what)을 해야 하는가를 설명한다는 것이다.

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메시지와 메서드

메시지

• 하나의 객체는 메시지를 전송함으로써 다른 객체에 접근

메시지-전송

• 사용자에 대한 객체의 독립성과 객체지향 개념을 구현이나 초기 언어들의 일부 문법 때문에 객체의 행동을 유발하는 행위
• 앨리스 이야기에서 왕이 모자 장수에게 '증언하라'라는 메시지를 전송. 오직 메시지-전송을 통해서만 모자 장수와 협력 가능

메시지 이름

• 왕이 모자 장수에게 전송하는 메시지를 가리키는 '증언하라'라는 부분을 메시지 이름이라고 한다.
• 메시지 전송시 추가적인 정보가 필요한 경우 메시지의 인자(argument)를 통해 추가 정보를 제공할 수 있다.
• 수신자는 메시지를 처리하기 위해 메시지에 실려 있는 인자를 사용할 수 있다.

[예시] 왕이 어제, 왕국에서 목격한 것을 증언할 것을 요청

증언하라(어제, 왕국)

• 메시지의 전송은 수신자와 메시지의 조합이다.
• 메시지는 메시지 이름과 인자의 조합이므로 결국 메시지 전송은 수신자, 메시지 이름, 인자의 조합이다.

[예시] 왕이 모자 장수에게 어제, 왕국에서 목격한 것을 증언할 것을 요청

모자장수.증언하라(어제, 왕국)

 

메시지 처리

• 메시지를 수신받은 객체가 자신이 해당 메시지를 처리할 수 있는지 확인
• 처리할 수 있다면 객체가 해당 메시지에 해당하는 행동을 수행해야 할 책임이 있음
• 객체가 수신할 수 있는 메시지의 모양이 객체가 수행할 책임의 모양을 결정

[예시] 재판 협력

• 모자 장수 - '증인석에 입장하라', '증언하라' 두 가지 메시지를 받음
• 수행해야 할 책임 - '증인석에 입장하다', '증언하다'
• 메시지를 받고 처리하는 방법은 자유롭게 선택 가능
• 모자 장수가 메시지를 변경하지만 않는다면 책임을 수행하는 방법을 변경하더라도 왕은 모른다.
  • 객체의 외부와 내부가 메시지를 기준으로 분리된다는 것을 의미
  • 객체가 제공하는 메시지: 외부의 다른 객체가 볼 수 있는 공개된 영역
  • 메시지를 처리하기 위해 책임을 수행하는 방법: 외부의 다른 객체가 볼 수 없는 객체 자신의 사적인 영역
• 객체가 유일하게 이해할 수 있는 의사소통 수단은 메시지 뿐이다

 

메서드

앨리스 이야기에서의 메서드

• 왕이 증언하라는 메시지를 전송
• 모자 장수는 수신된 증언하라라는 메시지를 처리할 방법을 선택
• 모자 장수가 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법을 메서드라고 한다.

 

메서드 실행

• 객체지향 프로그래밍 언어에서 메서드는 클래스 안에 포함된 함수 또는 프로시저를 통해 구현
• 어떤 객체에게 메시지를 전송하면 결과적으로 메시지에 대응되는 특정 메서드가 실행

 

객체지향의 핵심 특징: 메시지를 수신한 객체가 실행 시간에 메서드를 선택할 수 있다

• 프로시저 호출에 대한 실행 코드를 컴파일 시간에 결정하는 절차적인 언어와 확연히 구분되는 특징

 

다형성

특징

• 서로 다른 객체들이 다형성을 만족시킨다는 것의 의미 - 객체들이 동일한 책임을 공유한다
• 송신자의 관점에서 다형적인 수신자들을 구별할 필요가 없으며 자신의 요청을 수행할 책임을 지닌다는 점에서 모두 동일
• 메시지 송신자의 관점에서 동일한 역할을 수행하는 다양한 타입의 객체와 협력할 수 있게 함
  • 왕은 자신이 전송한 메시지의 수신자에 관심 없음
  • 어떤 객체든 메시지를 이해할 수 있는 모든 객체는 동일
  • 그들은 동일한 증인이라는 역할을 수행 가능
• 동일한 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성 → 유연, 재사용 가능
• 수신자의 종류를 캡슐화
  • 왕은 '증언하라' 메시지를 전송했지만 수신 대상이 누구인지 알 필요가 없음
  • 메시지를 이해하고 역할을 수행할 수 있는 수신자라면 어떤 누구와도 협력 가능
  • 메시지를 수신할 객체의 타입을 자유롭게 추가 가능

 

유연하고 확장 가능하며 재사용성이 높은 협력의 의미

첫째, 협력이 유연해진다

• 송신자에 대한 파급효과 없이 유연하게 협력 변경 가능

둘째, 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다

• 송신자에게 아무런 영향도 미치지 않고서도 수신자를 교체할 수 있다 → 협력의 세부적인 수행 방식을 쉽게 수정 가능

협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다

• 다양한 문맥에서 협력 재사용 가능

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메시지를 따라라

객체지향의 핵심, 메시지

진정한 객체지향 패러다임

• 클래스를 중심에 두는 설계는 유연하지 못하고 확장하기 어렵다.
• 객체지향 패러다임으로의 전환은 시스템을 정적인 클래스들의 집합이 아니라 메시지를 주고받는 동적인 객체들의 집합으로 바라보는 것에서 시작된다.
• 진정한 객체지향 패러다임으로의 도약은 개별적인 객체가 아니라 메시지를 주고 받는 객체들 사이의 커뮤니케이션에 초점을 맞출 때 일어난다.

 

데이터-주도 설계 - 메시지가 아닌 데이터 중심으로 객체를 설계하는 방식

• 객체의 내부 구조를 객체 정의의 일부로 만듦 → 객체의 자율성 저해
• 객체의 내부 구조는 감춰져야 한다

 

훌륭한 객체지향 설계

• 어떤 객체가 어떤 메시지를 전송할 수 있는가와 어떤 객체가 어떤 메시지를 이해할 수 있는가를 중심으로 객체 사이의 협력 관계를 구성하는 것
• 메시지가 객체를 선택하게 만들려면 메시지를 중심으로 협력을 설계해야 한다

 

책임-주도 설계

• 책임을 완수하기 위해 협력하는 객체들을 이용해 시스템을 설계하는 방법
• 시스템이 수행할 책임을 구현하기 위해 협력 관계를 시작할 적절한 객체를 찾아 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당
• 객체가 책임을 완수하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하다고 판단되면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정
• 메시지 결정 후 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택
• 수신자는 송신자가 기대한 대로 메시지를 처리할 책임 → 메시지가 수신자의 책임을 결정

 

What/who 사이클

• 어떤 행위(what)가 필요한지를 먼저 결정 후 이 행위를 수행할 객체(who)를 결정
• 객체의 행위를 결정하는 것은 객체 자체의 속성이 아니다.
• 행위를 먼저 식별한 후에 행위를 수행할 적절한 객체를 찾는다.
• 수신가능한 메시지가 모여 객체의 인터페이스를 구성

 

데메테르 법칙 - 묻지 말고 시켜라(Tell, Don't Ask)

• 메시지를 먼저 결정하고 객체가 메시지를 따르게 하는 설계 방식 스타일
• 송신자는 수신자가 어떤 객체인지 모르지만 자신이 전송한 메시지를 잘 처리할 것이라는 것을 믿고 메시지를 전송한다.
• 객체지향 어플리케이션이 자율적인 객체들의 공동체라는 사실을 강조(자율성)
  • 객체는 다른 객체의 결정에 간섭 X
  • 모든 객체는 자신의 상태를 기반으로 스스로 결정

→ 객체를 자율적으로 만들고 캡슐화를 보장하며 결합도를 낮게 유지시켜 주기 때문에 설계를 유연하게 만듦

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객체 인터페이스

인터페이스

• 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치

특징

1. 인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조직하거나 의사 전달 가능
2. 인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식만 변경하는 것은 인터페이스 사용자에게 영향을 미치지 않음
3. 대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용 할 수 있음

 

메시지가 인터페이스를 결정한다

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

 

공용 인터페이스

• 내부에서만 접근 가능한 사적인 인터페이스와 구분하기 위해 외부에 공개된 인터페이스를 정의

[예시] 앨리스 이야기

• 모자 장수는 왕과 하얀 토끼로부터 '증언하라'는 메시지와 '증인석에 입장하라'는 메시지에 응답할 수 있는 인터페이스를 외부에 공개
• 인터페이스를 통해 메시지가 수신됐을 때 증언하거나 증인석에 입장할 책임을 자율적으로 수행
• 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 메시지가 객체의 공용 인터페이스의 모양을 암시

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인터페이스와 구현의 분리

객체 관점에서 생각하는 법

1. 좀 더 추상적인 인터페이스
   • 지나치게 상세한 수준의 메시지를 보내는 것은 객체의 자율성 저해
2. 최소 인터페이스
   • 외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 노출하지 말 것
3. 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식

 

구현

• 객체지향의 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어
• 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함되지 않는 모든 것이 구현에 포함
• 종류: 상태를 어떻게 표현할 것인가 / 메서드를 구성하는 코드 자체 → 공용 인터페이스에 포함되지 않으므로 구현 부분

 

인터페이스와 구현의 분리 원칙

인터페이스의 구현과 분리

• 훌륭한 객체란 구현을 모른 채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용할 수 있는 객체
• 객체를 설계할 때 객체 외부에 노출되는 인터페이스와 객체의 내부에 숨겨지는 구현을 명확하게 분리해서 고려해야 한다

객체가 가져야할 상태와 메서드 구현은 객체 내부에 속함 → 수정하더라도 객체 외부에 영향을 미쳐서는 안됨

객체 외부에 영향을 미치는 변경은 객체의 공용 인터페이스를 수정할 때 뿐

 

캡슐화

• 객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것
• 정보 은닉이라고도 부름

관점

1. 상태와 행위의 캡슐화
2. 사적인 비밀의 캡슐화

 

상태와 행위의 캡슐화

• 객체 = 상태 + 행위
• 스스로 상태를 관리하며 상태를 변경하고 외부에 응답할 수 있는 행동을 내부에 함께 보관
• 객체는 상태와 행동을 하나의 단위로 묶는 자율적인 실체

이 관점에서 캡슐화를 데이터 캡슐화라고 한다.

 

사적인 비밀의 캡슐화

• 불안정한 비밀(구현과 관련된 세부 사항 등)을 안정적인 인터페이스 뒤로 숨길 수 있다

 

책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다

이유

첫째, 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.

• 세부적인 사항들을 무시하고 의도를 드러내는 하나의 문장으로 표현함으로써 협력을 단순하게 만듦
• 책임이 적절하게 추상화

둘째, 자율적인 책임은 모자 장수의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.

• 왕과 모자 장수 사이에서 이뤄지는 협력의 양상 - 두 가지 관점
  1. 왕이 모자 장수를 바라보는 외부 관점
     • 모자 장수가 외부에 노출한 책임은 볼 수 있음
     • 모자 장수가 내부적으로 어떻게 책임을 수행하는지는 볼 수 없음
  2. 모자 장수가 책임을 수행하는 방법을 표현하는 내부 관점
• 요청하는 객체가 몰라도 되는 사적인 부분이 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 인터페이스와 구현이 분리

셋째, 책임이 자율적일 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.

• 앨리스 이야기
  • 왕은 모자 장수가 책임을 수행하는 방법에는 관심이 없을 뿐만 아니라 아예 볼 수조차 없다.
  • 모자 장수가 증언하는 방법을 변경하더라도 왕에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
• 책임이 자율적일수록 변경에 의해 수정돼야 하는 범위가 좁아지고 명확해짐
• 변경의 파급효과가 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 두 객체 간의 결합도가 낮아짐

넷째, 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.

• 왕의 입장에서 '증언하라'라는 책임을 수행할 수 있다면 모자 장수가 아닌 어떤 사람이 요청을 수신하더라도 재판을 진행하는 데 문제가 없다
• 설계가 우연해지고 재사용성이 높아진다.

다섯째, 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.

• 모자 장수 - '증인석에 입장하다', '증언하다' 두 가지 책임 수행
  • 이 두 책임은 협력 안에서 모자 장수가 자신의 의지 기반으로 완수할 수 있을 정도로 충분히 자율적
  • 두 가지 책임이 모여 재판이라는 협력 안에서 모자 장수가 수행하는 역할을 명확히 전달
• 책임이 자율적일수록 객체의 응집도를 높은 상태로 유지하기가 쉬워진다.

책임이 자율적일수록
적절하게 추상화 / 응집도 높아짐 / 결합도 낮아짐
캡슐화 증진 / 인터페이스와 구현이 명확히 분리 / 설계의 유연성과 재사용성 향상