Chapter5-2.md

책임과 메시지 2

메시지를 따라라

객체지향의 핵심, 메시지

✔️ 객체지향의 핵심은 연쇄적으로 메시지를 전송하고 수신하는 객체들 사이의 협력 관계를 기반으로 사용자에게 유용한 기능을 제공하는 것

클래스가 코드를 구현하기 위해 사용할 수 있는 중요한 추상화 도구이지만, 객체 지향의 강력함은 객체들이 주고받는 메시지로부터 나온다.

또한, 객체들을 협력 속의 존재들로 생각해야한다. 협력 관계 속에서 다른 객체에게 무엇을 제공하고, 무엇을 얻어야하는 관점에서 접근해야만 훌륭한 책임을 할당할 수 있다. → 독립된 객체의 상태와 행위에 대해 고민하는 것이 아닌, 다른 객체에 제공하는 메시지에 대해 고민해야한다.

✔️ 객체지향 어플리케이션은 클래스를 이용해 만들어지지만 메시지를 통해 정의된다.

실제로 어플리케이션이 살아있게 만드는 것은 클래스가 아닌 객체이다. 클래스는 동적인 객체들의 속성과 특징을 정적인 텍스트로 표현하기 위해 사용되는 추상화된 틀일뿐, 중요한 것은 클래스가 아닌 객체다. 이런 객체들의 윤곽을 결정하는 것은 메시지이다.

→ 클래스를 정의하는 것이 먼저가 아니라, 객체들의 속성과 행위를 먼저 정의해야한다.

✔️ 진정한 객체지향으로의 도약은 개별적인 동적 객체에 집중하는 것이 아닌, 객체들간의 메시지를 주고 받는 커뮤니케이션에 집중할 때 일어난다.

→ 객체들 간의 협력의 관점에서 객체의 데이터 조작에 필요한 Operation을 먼저 결정하고 그 후 객체 내부의 데이터 구조를 고려해야한다.

✔️ 훌륭한 객체지향 설계는 어떤 객체가 어떤 메시지를 전송할 수 있는가와 어떤 객체가 어떤 메시지를 이해할 수 있는가를 중심으로 객체 사이의 협력 관계를 구성하는 것

❗️ 메시지가 아니라 데이터를 중심으로 객체를 설계하는 방식은 객체의 내부구조를 객체 정의의 일부로 만들기 때문에 객체의 자율성을 저해한다. 객체의 내부 구조는 감춰져야한다.객체의 내부를 외부의 객체가 변경할 수 있다면, 객체의 자율성이 침해된다.

책임-주도설계와 메시지

✔️ 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.

책임-주도 설계 방법에서는 역할, 책임, 협력을 식별하기 위해 애플리케이션 기능을 먼저 시스템의 책임으로 본다. ⇒ 책임의 수행을 시작할 적절한 객체를 찾아 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당한다. ⇒ 객체들은 책임 완수를 위해 다른 객체의 도움이 필요하다고 생각이 들면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정한다. ⇒ 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.

→ 결과적으로, 메시지가 수신자의 책임을 결정한다. 그리고 수신자는 자신의 책임을 다하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하면 위와 같은 방식으로 다른 객체에게 메시지를 보내고 위와 같은 과정이 시스템의 책임이 모두 달성될 때까지 반복된다.

What / Who 사이클

✔️ 책임-주도 설계에서 어떤 행위가 필요한지를 먼저 결정한 후에 행위를 수행할 객체를 결정하는 것을 What / Who 사이클이라고 한다.

→ 이 용어가 의미하는 것은 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 'what'이 메시지다.

객체 지향에서 어떤 객체가 어떤 특성을 가지고 있다고 해서 반드시 그와 관련된 행위를 수행할 것이라고 가정하지 않는다. 필요한 행위를 먼저 식별한 후에 행위를 수행할 적절한 객체를 찾는다.

✔️ 필요 메시지 결정 ⇒ 수신하기에 적합한 객체 선택 ⇒ 수신된 메시지가 객체의 책임 결정

✔️ 시스템이 수행해야 하는 전체 행위는 협력하는 객체들의 책임

→ 객체의 책임을 결정하는 것은 메시지이고, 메시지들은 시스템이 수행해야 하는 전체 책임에서 필요한 것들

✔️ 객체가 수신할 수 있는 메시지들이 모여 객체의 인터페이스를 구성한다.

→ 메시지를 먼저 결정하고 이를 수신할 수 있는 적절한 객체들에게 할당되어 객체의 인터페이스가 구성된다.

묻지 말고 시켜라( 데메테르 법칙 )

✔️ 메시지 송신자가 수신자가 어떤 객체인지 모르고 단순히 메시지를 전송하는 방식

메시지 송신자 객체가 수신자 객체에게 객체가 가진 상태 등에 대해 묻지 않으면서 송신하고, 메시지를 수신하는 객체가 스스로 메시지를 처리하는 방법을 결정하게 하는 방식

객체 자체가 아닌 메시지에 초첨을 맞추는 것은 '묻지 말고 시켜라' 스타일의 설계를 증진시키면서 객체의 자율성을 보장한다. 어떤 객체가 존재하는지도 모르기 때문에, 객체의 내부 상태를 알 수도, 가정할 수도 없다.

✔️ 메시지가 '어떻게' 해야하는 지를 지시는 것이 아닌, '무엇'을 해야하는 지를 요청하는 것

'어떻게'에서 '무엇'으로 전환하는 것은 객체 인터페이스의 크기를 급격하게 감소시킨다. → 인터페이스의 크기가 작아지면 외부에서 해당 객체에게 의존해야 하는 부분이 적어진다는 것을 의미한다.

→ 결과적으로, 메시지 송신자와 수신자 간의 결합도가 낮아지기 때문에 설계를 좀 더 유연하게 할 수 있고 의도 역시 명확해진다.

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객체 인터페이스

인터페이스

✔️ 인터페이스란, 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 두 사물이 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치

ex ) 사람들의 소통 간 말과 글이라는 인터페이스, TV를 조작하는 리모컨, GUI, API등등

→ 어떤 대상과 상호작용하려면 그 대상이 제공하는 인터페이스의 사용법을 익혀야한다.

인터페이스의 특징

1. 인터페이스의 사용법만 익히면, 내부 구조와 동작 방식을 몰라도 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.

자동차를 운전하는 사람은 내부 작동 방식을 몰라도, 엑셀과 브레이크를 누르고 핸들을 돌릴 수만 있으면 자동차를 운전하는데에 어려움이 없다.

2. 인터페이스가 변경되지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식이 변경되는 것은 인터페이스 사용자에게 아무런 영향을 미치지 않는다.

자동차의 내부 작동 방식이 변경되어도, 엑셀과 브레이크, 핸들 조작만 할 수 있다면 아무런 문제가 없다.

3. 인터페이스가 동일하기만 하다면 어떤 대상과도 상호작용할 수 있다.

모든 자동차는 엑셀, 브레이크, 핸들로 조작할 수 있기 때문에, 차종이 바뀌어도 운전이 가능하다.

→ 이처럼, 객체의 인터페이스만 알면 객체의 내부 구조를 몰라도 객체와 상호작용이 가능

메시지가 인터페이스를 결정한다

객체가 다른 객체와 상호작용할 수 있는 유일한 방법은 '메시지 전송'이다. 따라서 객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 구성된다.

→ 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있는지가 객체가 제공하는 인터페이스를 구성한다.

공용 인터페이스

인터페이스는 객체의 외부에서 접근할 수 있는 공용 인터페이스와 내부에서만 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스로 구분된다.

✔️ 공용, 사적 상관 없이 인터페이스는 모두 메시지 전송을 통해서만 접근할 수 있다.

인터페이스에 접근을 하려면 무조건 메시지 전송을 해야한다. 공용과 사적의 차이는 송신자가 외부의 객체인지 자기 자신인지이다. 객체지향 패러다임에서는 자기 스스로에게 뭔가를 요청할 수 있고 메시지를 전송할 수 있다. 모든 상호작용이 메시지를 통하기 때문에 자기 자신과의 상호작용도 메시지를 통해서 이뤄져야한다.

✔️ 다른 객체와 협력하기 위해 수행하는 메시지가 객체의 공용 인터페이스의 모양을 암시

공용 인터페이스를 자극해서 책임을 수행하게 하는 것은 객체에게 전송되는 메시지다. 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

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인터페이스와 구현의 분리

객체 관점에서 생각하는 방법

맷 와이스펠드( Matt Weisfeld )는 객체지향적인 사고 방식을 이해하기 위해서는 다음의 세가지 원칙이 중요하다고 주장한다.

1. 인터페이스를 좀 더 추상적이게 하라

메시지를 받는 객체에게 How를 지시하면서 구체적인 메시지를 송신하는 것보다, What을 지시하면서 좀 더 추상적인 수준의 메시지를 송신하는 것이다. 이는 객체의 자율성을 보장할 수 있다. 여기서 메시지의 세부사항은 제거하고 메시지의 의도를 표현하기 위해 추상화라는 기법을 사용한다. 따라서 구체적인 인터페이스보다 좀 더 추상적인 인터페이스를 설계하는 것이 좋다.

2. 인터페이스를 최소화하라

외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말라는 것이다.

인터페이스를 최소화 ⇒ 내부 동작에 대한 최소의 정보만 노출 ⇒ 객체의 내부를 수정하더라도 외부에 미치는 영향최소화

책임-주도 설계( 메시지 먼저 결정하고 객체 선택 )를 따르면 최소 인터페이스를 달성할 수 있고 협력에 필요한 메시지외의 불필요한 메시지를 공용인터페이스에 포함하지 않아도 된다. 그러나 협력이라는 문맥을 고려하지 않고 객체 자체에 초점을 맞추면 불필요한 메시지가 인터페이스를 더럽히는 것을 방지하기가 어렵다.

3. 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식하라

아래에서 설명.

구현

✔️ 구현이란, 객체지향 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어

→ 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함되지 않는 모든 것이 구현에 포함된다.

✔️ 객체는 상태를 가진다.

상태는 외부에 공개되지 않기 때문에, 상태를 어떻게 표현할 것인가는 구현에 포함된다.

✔️객체는 행동을 가진다.

메시지를 처리하는 방법인 메서드에 해당하는 것으로, 메시지를 구성하는 코드는 외부에 노출되지 않기 때문에 객체의 구현에 포함된다.

✔️ 객체의 내부와 외부를 분리하는 것은 공용인터페이스와 구현을 명확하게 분리하라는 것

인터페이스와 구현의 분리 원칙

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

✔️ 인터페이스와 구현의 분리 원칙

→ 객체 설계 시, 공용 인터페이스와 구현을 명확하게 분리해서 고려해야 한다는 것. 객체를 공용 인터페이스와 내부 구현, 두 개의 분리된 요소로 설계하라는 것

✔️ 인터페이스와 구현의 분리 원칙이 중요한 이유 : 소프트웨어의 변경

소프트웨어는 수시로 변경되기 때문이다. 수많은 객체들이 물고 물리는 객체지향 공동체에서 어떤 객체를 수정했을 때, 어떤 객체가 영향을 받을지 판단하는 것은 너무 어렵다. 만약 객체의 모든 것을 외부에 공개하였다면 다른 객체들이 해당 객체의 많은 공용 인터페이스에 의존해있기 때문에, 작은 부분을 수정하더라도 변경에 의한 파급효과가 상당히 클 것이다.

→ 변경하면 외부에 영향을 미치는 위험지대와 변경해도 무방한 안전지대를 구분하는 것이 중요하다. 위험지대 : 공용인터페이스 / 안전지대 : 내부 구현

✔️ 변경에 대한 안전 지대를 만드는 것은 객체를 자율적인 존재로 만든다.

자율적인 객체는 외부와 상관없이 메시지를 처리하는 메서드를 자율적으로 선택할 수 있다. 이는 외부에 영향을 미치지 않고도 메서드를 자유롭게 변경할 수 있다는 것이다. 따라서 적절한 구현을 선택하고 이를 내부에 감추는 것은 객체의 자율성을 향상시킬 수 있는 가장 기본적인 방법이다.

❗️객체의 내부를 수정하더라도 객체 외부에 영향을 미쳐서는 안된다.

객체의 외부에 영향을 미치는 변경은 오직 객체의 공용 인터페이스를 수정할 때뿐이어야 한다.

결론적으로, 인터페이스와 구현의 분리 원칙은 변경을 관리하기 위한 것이다.

→ 송신자와 수신자가 구체적인 구현으로 결합되어 있는 것이 아닌, 느슨한 인터페이스로만 결합되도록 하는 것이다.

캡슐화

✔️ 캡슐화란, 객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것 ( 정보 은닉 )

객체는 상태와 행위를 함께 캡슐화함으로써 충분히 협력적이고 만족스러울 정도로 자율적인 존재가 될 수 있다.

상태와 행위의 캡슐화

객체는 상태와 행위의 조합이다. 객체는 스스로 자신의 상태를 관리, 변경하고 외부에 응답할 수 있는 행동을 내부에 함께 보관한다. 객체는 상태와 행동을 하나의 단위로 묶는 자율적인 실체이고 이 관점에서의 캡슐화를 데이터 캡슐화라고 한다.

객체는 상태와 행위를 한 곳에 묶은 후 외부에서 반드시 접근해야만 하는 행위만 골라 공용 인터페이스를 통해 노출 한다. → 캡슐화는 공용 인터페이스와 구현을 분리하기 위한 전제 조건 → 자기 자신의 상태를 스스로 관리해 자율적인 객체를 만들기 위한 전제 조건

사적인 비밀의 캡슐화

객체는 외부의 객체가 자신의 내부 상태를 직접 관찰하거나 제어할 수 없도록 막고, 공용 인터페이스를 외부와 소통할 수 있는 고정된 경로로 지정해놓는다.

캡슐화를 통해 빈번히 일어나는 불안정한 비밀을 안정적인 인터페이스 뒤로 숨길 수 있다. 일반적으로 불안정한 비밀은 구현과 관련된 세부사항을 의미한다.

따라서, 객체는 수신할 수 있는 메시지 목록인 공용 인터페이스를 경계로 최대한의 자율성을 보장받을 수 있다. 이 말은 공용 인터페이스를 수정하지 않는 한 자신과 협력하는 외부 객체에 영향을 주지 않고 내부의 구현을 자유롭게 수정할 수 있다는 것이다. 이를 위해서 외부의 객체는 다른 객체의 공용 인터페이스에만 의존해야 하고 구현 세부 사항에 대해서는 직접적으로 의존하면 안된다.

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책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다

객체가 갖는 책임의 자율성이 협력에서 중요한 이유

1. 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.

메시지의 송신자는 메시지 수신자가 자신의 요청을 어떻게 처리할지에 대해서는 관심이 없다. 단지 자신이 요청하는 것(what)을 처리해주기만 하면 되는 것이다. 이는 수신자의 책임을 적절히 추상화시키고 의도만을 명확하게 표현함으로써 협력을 단순하고 이해하기 쉽게 만든다.

2. 자율적인 책임은 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리한다. ( 캡슐화 )

객체의 외부는 객체가 수신할 수 있는 메시지들로 이루어진 공용인터페이스, 객체의 내부는 수신한 메시지를 처리하기 위한 방법들이 있다. 또한 협력을 양상을 두가지 관점으로 분리한다. 첫번째는 다른 객체가 특정 객체를 바라보는 외부 관점이다. 두번째는 객체가 책임을 수행하는 방법을 표현하는 내부 관점이다. 외부 관점에서는 객체의 공용 인터페이스를 볼 수 있지만, 해당 객체의 메시지 내부 처리 방식은 볼 수가 없다.

3. 책임이 자율적이면 책임을 수행하는 내부 방법을 변경해도 외부에 영향을 미치지 않는다.

외부 객체는 다른 객체의 내부적인 책임 수행 방법에 대해서는 알 수 없다. 단지 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있는지만 알 수 있다. 따라서 객체의 내부 책임 수행 방법을 변경해도, 수신할 수 있는 메시지가 변하지 않으면 외부의 입장에서는 달라진 것이 없는 것이다.

책임이 자율적이수록 변경에 의해 수정돼야 하는 범위가 좁아지고 명확해진다. → 변경의 파급효과가 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 객체 간의 결합도가 낮아진다.

4. 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.

객체의 책임이 자율적이지 않으면( what이 아닌 how의 방식으로 요청한다면 ) 객체가 메시지를 처리하는데에 많은 제약이 붙을 것이고, 그만큼 많은 제약이 있는 메시지를 처리할 수 있는 객체의 수는 적을 것이다. 따라서 책임이 자율적이지 않다면 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 없다. 반면에 책임이 자율적이라면 협력이 좀 더 유연해지고 다양한 문맥에서 재활용될 수 있다. → 설계가 유연해지고 재사용성이 높아진다. ex) '아메리카노 한잔 제조'를 처리할 수 있는 객체의 수는 '얼음은 정확히 100g에 커피머신은 정확히 ...~~ 하면서 아메리카노 한잔 제조'를 처리할 수 있는 객체의 수보다 많다.

5. 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.

'아메리카노 한잔'은 객체의 존재 이유(역할)를 설명하기 충분히 명확하면서 객체의 책임은 충분히 자율적이다.

❗️하지만 객체의 책임이 지나체게 자율적이라면 협력에서 수신한 메시지를 협력의도에 맞지 않게 처리할 수 있으니 주의하자.

💡 객체 지향의 강력함을 누리기 위한 출발점은 책임을 자율적으로 만드는 것이다. 그리고 책임을 자율적으로 만들기 위해서는 How보단 What에 중점을 두고, 적절한 메시지를 송신해야한다.