[책] 객체지향의 사실과 오해 요약(5)

5. 책임과 메시지

자율적인 책임

설계의 품질을 좌우하는 책임

자신의 의지에 따라 증언할 수 있는 자유

객체가 자율적이기 위해서는 객체에게 할당되는 책임의 수준 역시 자율적이어야 한다. (어떤 책임이 있는 지 구체적으로 세세하게 정하지 말라는 뜻)

너무 추상적인 책임

어떤 책임이 자율적인지를 판단하는 기준은 문맥에 따라 다르다는 사실에 유의하라. 재판이라는 협력 안에서는 '증언하라'라는 책임이 무자 장수의 자율권을 보장하는 가장 적절한 수준의 책임이지만 다른 상황에서는 오히려 '설명하라'라는 책임이 자율권을 보장하는 최선의 선택이 될 수 있다. 어떤 책임이 가장 적절한가는 설계 중인 협력이 무엇인가에 따라 달라진다.

성급한 일반화의 오류를 피하고 현재의 문맥에 가장 적합한 책임을 선택할 수 있는 날카로운 안목을 길러야 한다.

'어떻게'가 아니라 '무엇'을

자율적인 책임의 특징은 객체가 '어떻게' 해야하는가가 아니라 '무엇'을 해야 하는가를 설명한다는 것이다. '증언한다'라는 책임은 모자 장수가 협력을 위해 '무엇'을 해야 하는지는 결정하지만 '어떻게'해야 하는지에 대해서는 전혀 언급하지 않는다.

책임을 자극하는 메시지

메시지는 객체로 하여금 자신의 책임, 즉 행동을 수행하게 만드는 유일한 방법이다.

 

메시지와 메서드

메시지

메시지는 객체들이 서로 협력하기 위해 사용할 수 있는 유일한 의사소통 수단이다. 객체가 메시지를 수신할 수 있다는 것은 객체가 메시지에 해당하는 책임을 수행할 수 있다는 것을 의미한다. 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

객체는 메시지를 수신하면 먼저 해당 메시지를 처리할 수 있는지 여부를 확인한다. 메시지를 처리할 수 있다고 판단되면 자신에게 주어진 책임을 다하기 위해 메시지를 처리할 방법인 메서드를 선택하게 된다. 객체지향 프로그래밍 언어에서 메서드는 클래스 안에 포함되는 함수 또는 프로시저를 통해 구현된다. 따라서 어떤 객체에게 메시지를 전송하면 결과적으로 메시지에 대응되는 특정 메서드가 실행된다.

다형성

다형성에서 중요한 것은 메시지 송신자의 관점이다. 송신자의 관점에서 다형적인 수신들을 구별할 필요가 없으며 자신의 요청을 수행할 책임을 지닌다는 점에서 모두 동일하다.

다형성을 사용하면 메시지를 이해할 수 있는 어떤 객체와도 협력할 수 있는 유연하고 확장 가능한 구조를 만들 수 있다. 객체지향 패러다임이 강력한 이유는 다형성을 이용해 협력을 유연하게 만들 수 있기 때문이다.

유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력의 의미

왕은 오직 수신자가 메시지를 이해할 수 있다는 사실만 알고 있는 상태에서 협력에 참여한다.

송신자가 수신자에 대해 매우 적은 정보만 알고 있더라도 상호 협력이 가능하다는 사실은 설계의 품질에 영향을 미친다.

첫째, 협력이 유연해진다. 송신자는 수신자가 메시지를 이해한다면 누구라도 상관하지 않는다. 따라서 송신자에 대한 파급효과 없이 유연하게 협력을 변경할 수 있다.

둘째, 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다.

셋째, 협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다.

송신자와 수신자를 약하게 연결하는 메시지

무언이 유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력을 가능하게 하는가? 이 모든 것은 다형성을 지탱하는 메시지가 존재하기 때문에 가능하다. 메시지는 송신자와 수신자 사이의 결합도를 낮춤으로써 설계를 유연하고, 확장 가능하고, 재사용 가능하게 만든다.

설계의 품질을 높이기 위해서는 훌륭한 메시지를 선택해야 한다.

 

메시지를 따라라

객체지향의 핵심, 메시지

객체지향 어플리케이션은 클래스를 이용해 만들어지지만 메시지를 통해 정의된다.

클래스는 단지 동적인 객체들의 특성과 행위를 정적인 텍스트로 표현하기 위해 사용할 수 있는 추상화 도구일 뿐이다. 심지어 클래스를 사용하지 않고도 객체의 속성과 행위를 표현할 수 있다.

객체지향 패러다임으로의 전환은 시스템을 정적인 클래스들의 집합이 아니라 메시지를 주고받는 동적인 객체들의 집합으로 바라보는 것에서 시작된다.

협력 관계 속에서 다른 객체에 무엇을 제공해야 하고 다른 객체로부터 무엇을 얻어야 하는가라는 관점에서 접근할 때만 훌륭한 책임을 수확할 수 있다.

객체자 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 해야 한다.

책임-주도 설계 다시 살펴보기

책임을 완수하기 위해 협력하는 객체들을 이용해 시스템을 설계하는 방법을 책임-주도 설계라고 한다. 책임-주도 설계의 기본 아이디어는 객체들 간에 주고받는 메시지를 기반으로 적절한 역할과 책임, 협력을 발견하는 것이다.

1. 적절한 객체를 찾아 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당한다
2. 객체가 책임을 완수하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하다면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정한다.
3. 메시지를 결정한 후에는 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.
4. 수신자는 송신자가 기대한 대로 메시지를 처리할 책임이 있다.

결과적으로 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.

What/Who 싸이클

책임-주도 설계의 핵심은 어떤 행위(What)가 필요한지를 먼저 결정한 후에 누가(Who) 이 행위를 수행할 지 결정하는 것이다. 이 과정을 흔히 What/Who 싸이클이라고 한다. 여기서 어떤 행위가 바로 메시지이다.

결론적으로 협력에 필요한 메시지를 먼저 결정한 후에 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다. 그리고 수신된 메시지가 객체의 책임을 결정한다.

수신 가능한 메시지가 모여 객체의 인터페이스를 구성한다. 지금은 일단 메시지를 먼저 결정함으로써 객체의 인터페이스를 발견할 수 있다는 사실이 중요하다. 메시지를 통한 ``인터페이스 발견(interface discovery)`은 테스트-주도 설계 방법을 이용해 객체를 설계할 때 핵심이 되는 아이디어이기도 하다.

묻지 말고 시켜라

메시지를 먼저 결정하고 객체가 메시지를 따르게 하는 설계 방식은 묻지 말고 시켜라(Tell, Don't Ask) 스타일 또는 데메테르 법칙((Law of Demeter)라고 한다.

송신자는 수신자가 어떤 객체인지 모르지만 자신이 전송한 메시지를 잘 처리할 것이라는 것을 믿고 메시지를 전송할 수 밖에 없다. 이런 스타일의 협력 패턴은 '묻지 말고 시켜라'라는 이름으로 널리 알려져 있다.

결과적으로 '묻디 말고 시켜라' 스타일은 객체를 자율적으로 만들고 캡슐화를 보장하며 결합도를 낮게 유지시켜 주기 때문에 설계를 유연하게 만든다.

샌디 메츠는 '묻지 말고 시켜라' 스타일이란 "메시지가 '어떻게' 해야 하는 지를 지시하지 않고 '무엇'을 해야 하는지를 요청"하는 것이라고 설명한다. 결과적으로 메시지 송신자와 수신자의 결합도가 낮아지기 때문에 설계를 좀 더 유연하게 만들 여지가 많아지고 의도 역시 명확해진다.

메시지를 믿어라

재사용 가능하고 확장 가능한 객체지향 설계를 구축하기 위한 핵심적인 도구인 다형성은 개별 객체가 아니라 객체들이 주고받는 메시지에 초점을 맞출 때 비로소 그 진가를 발휘하게 된다.

메시지를 믿어라. 그러면 자율적인 책임을 저절로 따라온다.

 

객체 인터페이스

인터페이스

인터페이스의 세 가지 특성

첫째, 인터페이스의 사용법만 알고 있으면 대상의 내부 구조나 동작 방법을 몰라도 상호작용이 가능하다.

둘째, 인터페이스가 변경되지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식이 변경되는 것은 인터페이스 사용자에게 아무런 영향도 미치지 않는다.

셋째, 인터페이스가 동일하기만 한다면 어떤 대상과도 상호작용할 수 있다.

메시지가 인터페이스를 결정한다

객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 구성된다.

공용 인터페이스

인터페이스는 외부에서 접근 가능한 공개된 공용 인터페이스와 내부에서만 접근 가능한 사적인 인터페이스로 구분된다.

모든 인터페이스는 메시지 전송을 통해서만 접근할 수 있다. 지금은 객체가 자기 자신에게 메시지를 전송한다는 사실이 쉽게 이해되지 않을 수도 있지만 객체지향 패러다임 안에서는 자기 스스로에게 뭔가를 요청하는 경우에도 메시지를 전송해야 한다. 객체지향에서 모든 상호작용은 메시지를 통해서만 이뤄져야 하며 자기 자신과의 상호작용 역시 예외가 아니다.

책임은 객체가 메시지를 수신했을 때 수행해야 하는 객체의 행동이며, 실제로 객체의 공용 인터페이스를 구성하는 것은 객체가 외부로부터 수신할 수 있는 메시지의 목록이다.

책임, 메시지, 그리고 인터페이스

메서드란 메시지를 수신했을 때 책임을 수행하는 방법을 의미한다. 메시지와 메서드의 구분은 객체를 외부와 내부라는 영역으로 구분하는 동시에 다형성을 통해 다양한 타입의 객체를 수용할 수 있는 유연성을 부과한다.

 

인터페이스와 구현의 분리

객체 관점에서 생각하는 방법

맷 와이스펠드는 객체지향적인 사고 방식을 이해하기 위해서는 다음의 세 가지 원칙이 중요하다고 주장한다.

• 좀 더 추상적인 인터페이스
• 최소 인터페이스
• 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식

첫 번째 원칙인 좀 더 추상적인 인터페이스에 관해서는 자율적인 책임을 다루면서 이미 살펴봤다. 왕이 모자 장수에게 '목격했던 장면을 떠올려라', '떠오르는 기억을 시간 순서대로 재구성하라', '말로 표현하라' 와 같은 지나치게 상세한 수준의 메시지를 보내는 것은 객체의 자율성을 저해한다. 대신 '증언하라'와 같은 좀 더 추상적인 수준의 메시지를 수신할 수 있는 인터페이스를 제공하면 수신자의 자율성을 보장할 수 있다.

두 번째 원칙인 최소 인터페이스(minimal interfce) 주의는 외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말라는 것이다.

마지막 원칙인 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식하는 것은 별도의 설명이 필요할 만큼 중요하다. 지금까지 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리하는 것이 중요하다고 강조해왔다. 이 때 외부를 공용 인터페이스라고 부른다. 그리고 내부를 가리키는 특별한 용어 역시 존재한다.

구현

객체지향 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가르키는 고유의 용어는 구현(implementation)이다.

객체의 외부와 내부를 분리하라는 것은 결국 객체의 공용 인터페이스와 구현을 명확하게 분리하라는 말과 동일하다.

인터페이스와 구현의 분리 원칙

훌륭한 객체란 구현을 모른 채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용할 수 있는 객체를 의미한다.

객체 설계의 핵심은 객체를 두 개의 분리된 요소로 분할해 설계하는 것이다. 그것은 바로 외부에 공개되는 인터페이스와 내부에 감춰지는 구현이다.

인터페이스와 구현의 분리 원칙은 왜 중요한가? 그것은 소프트웨어가 항상 변경되기 때문이다. 객체의 모든 것이 외부에 공개돼 있다면 아무리 작은 부분을 수정하더라도 변경에 의한 파급효과가 객체 공동체의 구석구석까지 파고들 것이다.

변경에 대한 안전 지대를 만드는 것은 객체를 자율적인 존재로 만드는 데도 기여한다. 자율적인 객체는 외부와 상관없이 메시지를 처리하는 메서드를 스스로 선택할 수 있어야 한다. 이것은 외부에 영향을 주지 않고도 메서드를 자유롭게 변경할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 따라서 적절한 구현을 선택하고 이를 인터페이스 뒤로 감추는 것은 객체의 자율성을 향상시킬 수 있는 가장 기본적인 방법이다.

객체가 가져야 할 상태와 메서드 구현은 객체 내부에 속한다. 이 부분을 수정하더라도 객체 외부에 영향을 미쳐서는 안된다. 객체 외부에 영향을 미치는 변경은 객체의 공용 인터페이스를 수정할 때 뿐이다.

인터페이스와 구현을 분리하는 원칙을 일반적으로 수행하기 위한 객체 설계 방법을 캡슐화라고 한다.

캡슐화

객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것을 캡슐화라고 한다. 캡슐화를 정보 은닉(information hiding)이라고 부르기도 한다. 객체지향 세계에서 캡슐화는 두 가지 관점에서 사용된다.

• 상태와 행위의 캡슐화(data encapsulation)
• 사적인 비밀의 캡슐화

상태와 행위의 캡슐화

사적인 비밀의 캡슐화

 

책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다

이해하기 쉽고 변경에 유연한 협력이 더 낫다. 책임이 얼마나 자율적인지가 전체적인 협력의 설계 품질을 결정하게 된다. 그 이유는 항목별로 살펴보자.

• 첫째, 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.
• 둘째, 자율적인 책임은 모자 장수의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.
• 셋째, 책임이 자율적인 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.
• 넷째, 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.
• 다섯째, 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.