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내용 요약(Notion)

TIL (Today I Learned)

객체와 자료 구조의 특징과 차이점에 대해서 학습했다.

오늘 읽은 범위

6장. 객체와 자료 구조

책에서 기억하고 싶은 내용을 써보세요.

자료 추상화

구현을 감추려면 추상화가 필요하다.

getter와 setter로 변수를 다룬다고 클래스가 되는 것이 아니라 추상 인터페이스를 제공해 사용자가 구현을 모른 채 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스다.

자료를 세세하게 공개하기보다는 추상적인 개념으로 표현하는 편이 좋다.

자료/객체 비대칭

객체는 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채 자료를 다루는 함수만 공개한다.

자료 구조는 자료를 그대로 공개하며 별다른 함수는 제공하지 않는다.

다음 두 코드는 도형을 정의하는 클래스이다.


6-5 절차적인 도형
public class Square {
    public Point topLeft;
    public double side;
}

public class Rectangle {
    public Point topLeft;
    public double height;
    public double width;
}

public class Circle {
    public Point  center;
    public double radius;
}

public class Geometry {
    public final double PI = 3.141592653589793;

    public double area(Object shape) throws NoSuchShapeException {
        if (shape instanceof Square) {
            Square s = (Square)shape;
            return s.side * s.side;
        } else if (shape instanceof Rectangle) {
            Rectangle r = (Rectangle)shape;
            return r.height * r.width;
        } else if (shape instanceof Circle) {
            Circle c = (Circle)shape;
            return PI * c.radius * c.radius;
        }
        thrwo new NoSuchShapeException();
    }
}
6-6 다형적인 도형
public class Square implements Shape {
    private Point topLeft;
    private double side;

    public double area() {
        return side * side;
    }
}

public class Rectangle implements Shape {
    private Point topLeft;
    private double height;
    private double width;

    public double area() {
        return height * width;
    }
}

public class Circle implements Shape {
    private Point center;
    private double radius;
    public final double PI = 3.141592653589793;

    public double area() {
        return PI * radius * radius;
    }
}

6-5의 클래스에서는 각 도형 클래스가 아무 메서드도 제공하지 않는다. 도형이 동작하는 방식은 Geometry 클래스에서 구현한다.

6-5는 절차 지향적인 도형 클래스이다.


6-6은 Geometry 클래스가 필요 없다.

6-6은 객체 지향적인 도형 클래스이다.


만약 Geometry 클래스에 둘레 길이를 구하는 perimeter() 함수를 추가하고 싶다면

6-5 도형 클래스는 아무 영향도 받지 않는다. 도형 클래스에 의존하는 다른 클래스도 마찬가지다.

6-6 도형 클래스는 도형 클래스 전부를 고쳐야 한다.

만약 새 도형을 추가하고 싶다면

6-5 에서는 `Geometry` 클래스에 속한 함수를 모두 고쳐야 한다.

6-6 에서는 그냥 `Shape` 인터페이스를 구현하는 클래스를 추가하면 된다.

객체 지향 코드에서 어려운 변경은 절차적인 코드에서 쉬우며
절차적인 코드에서 어려운 변경은 객체 지향 코드에서 쉽다

디미터 법칙

디미터 법칙은 잘 알려진 휴리스틱(heuristic)으로, 모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙이다.

위의 내용과 같이 객체는 자료를 숨기고 함수를 공개한다. 또한 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안된다.

디미터 법칙은 “클래스 C의 메서드 f는 다음과 같은 객체의 메서드만 호출해야 한다.

  • 클래스 C
  • f가 생성한 객체
  • f 인수로 넘어온 객체
  • C 인스턴스 변수에 저장된 객체

하지만 위 객체에서 허용된 메서드가 반환하는 객체의 메서드는 호출하면 안된다.

디미터 법칙 위반 예제
final String outputDir = ctxt.getOptions().getScratchDir().getAbsolutePath();

위 코드는 디미터 법칙을 어긴다.

기차 충돌

위와 같은 코드를 기차 충돌(train wreck)이라 부른다. 여러 객체가 한 줄로 이어진 기차처럼 보이기 때문이다.

위 코드는 다음과 같이 나누는 편이 좋다.

Options opts = ctxt.getOptions();
File scratchDir = opts.getScratchDir();
final String outputDir = scratchDir.getAbsolutePath();

하지만 위 예제는 조회 함수를 사용했기에 혼란을 일으킨다. 코드를 다음과 같이 구현했다면 디미터 법칙을 거론할 필요가 없어진다.

final String outputDir = ctxt.options.scratchDir.absolutePath;

자료 구조는 함수 없이 public 변수만 포함하고, 객체는 비공개 변수와 public 함수를 포함한다면 문제는 간단해진다.

잡종 구조

가끔 절반은 객체, 절반은 자료 구조인 잡종 구조가 나오기도 한다.

잡종 구조는 중요한 기능을 수행하는 함수도 있고, 공개 변수나 공개 getter/setter 함수도 있다.

공개 getter/setter 함수는 비공개 변수를 그대로 노출한다.


이런 잡종 구조는 새로운 함수는 물론이고, 새로운 자료 구조도 추가하기 어렵다. 양쪽의 단점을 모아놓은 구조다.


그러므로 잡종 구조는 되도록 피하자.

구조체 감추기

위 예제에서 ctxt가 절대 경로를 찾아야하는 이유를 모듈 내부로 한참 내려가서 찾아보니 임시 파일을 생성하기 위한 목적임을 알았다.

BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName);

이때 ctxt 객체에 임시 파일을 생성하라고 시키면 ctxt는 내부 구조를 드러내지 않으면서 모듈에서 해당 함수는 사진이 몰라야 하는 여러 객체를 탐색할 필요가 없어진다.

자료 전달 객체

자료 전달 객체(DTO: Data Transfer Object)

  • 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스
  • DB와 통신하거나 소켓에서 받은 메시지의 구문을 분석할 때 유용
  • 데이터베이스에 저장된 가공되지 않은 정보를 애플리케이션 코드에서 사용할 객체로 변환하는 일련의 단계에서 가장 처음으로 사용하는 구조체

활성 레코드

  • DTO의 특수한 형태다
  • public 변수가 있거나 private 변수에 조회/설정 함수가 있는 자료 구조
  • 대게 save나 find 같은 탐색 함수도 제공함
  • 데이터베이스 테이블이나 다른 소스에서 자료를 직접 변환한 결과다

활성 레코드는 자료 구조로 취급한다. 비즈니스 규칙을 담으면서 내부 자료를 숨기는 객체는 따로 생성하자.

결론

  • 객체는 동작을 공개하고 자료를 숨긴다. 그래서 기존 동작을 변경하지 않으면서 새 객체 타입을 추가하기 쉽지만 기존 객체에 새 동작을 추가하기는 어렵다.

  • 자료구조는 별다른 동작 없이 자료를 노출한다. 그래서 기존 자료 구조에 새 동작을 추가하기는 쉬우나, 기존 함수에 새 자료 구조를 추가하기는 어렵다.

  • 어떤 시스템을 구현할 때, 새로운 자료 타입을 추가하는 유연성이 필요하면 객체를, 새로운 동작을 추가하는 유연성이 필요하면 자료 구조와 절차적인 코드가 더 적합하다.

오늘 읽은 소감은? 떠오르는 생각을 가볍게 적어보세요

내가 가장 처음 접한 프로그래밍 언어는 C언어이다. C언어는 절차지향 언어이고 클래스 개념이 없기 때문에 6-5 예제처럼 다른 곳에서 구현을 담당하는 것이 자연스러웠다.

그 이후 처음 배운 객체지향 언어는 JAVA였다. 객체지향 언어를 배우니 6-6 예제처럼 클래스를 사용해서 객체를 생성하는 것이 자연스러워졌고 절차지향 언어보다 객체지향 언어가 더 높은 수준이고, 더 좋은 언어라고 생각하게 되었다.

그러나 책의 내용을 읽고 난 후 객체지향이 더 우월하다는 생각을 바로잡게 되었다. 어느 한 쪽이 항상 더 좋은 것이 아니라 어떤 시스템을 구축하는지에 따라 구현 방법이 달라져야 한다는 생각을 하게 되었다.

그러면서도 잡종 구조를 만들어내지 않도록 많은 고민을 해야겠다고 다짐하게 되었다.

궁금한 내용이 있거나, 잘 이해되지 않는 내용이 있다면 적어보세요.

디미터 법칙에 대해 조금 더 알아보았다.

어떤 객체가 다른 객체에 대해 지나치게 많이 알다보니 결합도가 높아지고 좋지 못한 설계를 야기하는 것을 발견했다. 이를 개선하기 위해 객체에게 자료를 숨기는 대신 함수를 공개하도록 한 것이 바로 디미터의 법칙이다.

직관적으로는 여러 개의 .(Dot)을 사용하지 말라는 법칙으로 생각할 수 있다.

디미터 법칙을 준수하면 캡슐화를 높혀 객체의 자율성과 응집도를 높일 수 있다.

참고 자료

디미터 법칙: https://mangkyu.tistory.com/147