[Book] 객체지향의 사실과 오해 - 4장. 역할, 책임, 협력

역할, 책임, 협력

• 객체지향에 갓 입문한 사람들의 가장 흔한 실수는 '협력'이라는 문맥을 고려하지 않은 채 객체가 가져야할 상태와 행동부터 고민하는 것이다.
• 중요한 것은 개별 객체가 아니라 객체들 사이에 이뤄지는 협력이다.
• 객체지향 설계의 전체적인 품질을 결정하는 것은 개별 객체들의 품질이 아니라 여러 객체들이 모여 이뤄내는 협력의 품질이다.

협력

• 협력의 예시: ex) 재판
• 협력은 다수의 '요청'과 '응답'으로 구성되며 전체적으로 협력은 다수의 연쇄적인 요청과 응답의 흐름으로 구성된다.
• 객체지향의 세계: 동일한 목적을 달성하기 위해 협력하는 객체들의 공동체
• 어떤 객체가 특정한 요청을 받아들일 수 있는 이유는 그 요청에 대해 적절한 방식으로 응답하는데 필요한 지식과 행동 방식을 가지고 있기 떄문
• 요청과 응답은 협력에 참여하는 객체가 수행할 책임을 정의한다.

책임

• 객체지향의 세계에서는 어떤 객체가 어떤 요청에 대해 대답해 줄 수 있거나 적절한 행동을 할 의무가 있는 경우 해당 객체가 '책임'을 가진다고 말함

책임의 분류

• 협력에 참여하는 객체들은 목표를 달성하는데 필요한 책임을 수행한다.
• 객체의 책임은 '객체가 무엇을 알고 있는가(knowing)'와 '무엇을 할 수 있는가(doing)'로 구성된다.
• 하는 것 (doing)
  • 객체를 생성하거나 계산을 하는 등의 스스로 하는 것
  • 다른 객체의 행동을 시작시키는 것
  • 다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것
• 아는 것 (knowing)
  • 개인적인 정보에 관해 아는 것
  • 관련된 객체에 관해 아는 것
  • 자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것
• 객체지향 설계의 예술은 적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 데 있다.
• 객체의 책임을 이야기할 때는 일반적으로 외부에서 접근 가능한 공용 서비스의 관점에서 이야기한다.
• 즉 책임은 객체의 외부에 제공해줄 수 있는 정보(아는 것의 측면)와 외부에 제공해줄 수 있는 서비스(하는 것의 측면)의 목록이다.
• 따라서 책임은 객체의 공용 인터페이스(public interface)를 구성한다.

책임과 메시지

• 협력 안에서 객체는 다른 객체로부터 요청이 전송됐을 경우에만 자신에게 주어진 책임을 수행
• 한 객체가 다른 객체에게 전송된 요청은 그 요청을 수신한 객체의 책임이 수행되게 한다.
• 이처럼 객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송(message-send)이라고 한다.
• 따라서 두 객체 간의 협력은 메시지를 통해 이뤄진다.
• 메시지는 협력을 위해 한 객체가 다른 객체로 접근할 수 있는 유일한 방법
• 한 가지 주의할 점은 책임과 메시지의 수준이 같지 않다는 점이다. 책임을 결정한 후 실제로 협력을 정제하면서 이를 메시지로 변환할 때는 하나의 책임이 여러 메시지로 분할되는 것이 일반적이다.
• 객체지향 설계는 협력에 참여하기 위해 어떤 객체가 어떤 책임을 수행해야 하고 어떤 객체로부터 메시지를 수신할 것인지를 결정하는 것으로부터 시작됨

역할

• 어떤 객체가 수행하는 책임의 집합은 객체가 협력 안에서 수행하는 역할을 암시
• 역할은 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소
• 역할은 협력 내에서 다른 객체로 대체할 수 있음을 나타내는 일종의 표식
• 협력 안에서 역할은 "이 자리는 해당 역할을 수행할 수 있는 어떤 객체라도 대신할 수 있습니다"라고 말하는 것과 같다.
• 역할을 대체할 수 있는 객체는 동일한 메시지를 이해할 수 있는 객체로 한정된다.
• 동일한 역할을 수행하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 수 있기 때문에 동일한 책임을 수행할 수 있다.
• 역할은 객체지향 설계의 단순성, 유연성, 재사용성을 뒷받침하는 핵심 개념

1. 협력의 추상화

• 역할의 가장 큰 가치는 하나의 협력 안에 여러 종류의 객체가 참여할 수 있게 함으로써 협력을 추상화할 수 있다는 것
• 구체적인 객체를 추상적인 역할로 대체함으로써 "판사 - 관리 - 증인"이 참여하는 하나의 추상적인 협력으로 대체할 수 있음
• 구체적인 객체로 추상적인 역할을 대체해서 동일한 구조의 협력을 다양한 문맥에서 재사용할 수 있는 능력은 과거의 전통적인 패러다임과 구분되는 객체지향만의 장점

2. 대체 가능성

• 역할은 다른 객체에 의해 대체 가능함을 의미
• 객체가 역할을 대체하기 위해서는 행동이 호환돼야 한다.
• 객체가 역할에 주어진 책임 이외에 다른 책임을 수행할 수도 있다.
• 따라서 대부분의 경우에 객체의 타입과 역할 사이에는 일반화/특수화 관계가 성립한다.
• 일반화/특수화 관점에서 좀 더 일반적인 개념을 의미하는 역할은 일반화이며 좀 더 구체적인 개념을 의미하는 객체의 타입은 특수화다.

객체의 모양을 결정하는 협력

흔한 오류

1. 시스템에 필요한 데이터를 저장하기 위해 객체가 존재한다 (X)

-> 객체가 상태의 일부로 데이터를 포함하는 것은 사실이지만 데이터는 단지 객체가 행위를 수행하는데 필요한 재료일 뿐. 객체가 존재하는 이유는 행위를 수행하며 협력에 참여하기 위함이다. 따라서 실제로 중요한 것은 객체의 행동, 즉 책임이다.

2. 객체지향이 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 시스템의 정적인 측면에 중점을 둔다 (X)

-> 중요한 것은 정적인 클래스가 아니라 협력에 참여하는 동적인 객체. 클래스는 단지 시스템에 필요한 객체를 표현하고 생성하기 위해 프로그래밍 언어가 제공하는 구현 메커니즘이다. 객체지향의 핵심은 클래스를 어떻게 구현할 것인가가 아니라 객체가 협력 안에서 어떤 책임과 역할을 수행할 것인지를 결정하는 것이다.

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

• 올바른 객체를 설계하기 위해서는 먼저 견고하고 깔끔한 협력을 설계해야 함
• 협력을 설계한다는 것은 설계에 참여하는 객체들이 주고받을 요청과 응답의 흐름을 결정한다는 것을 의미함
• 이렇게 결정된 요청과 응답의 흐름은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행될 책임이 된다.
• 협력이라는 문맥에서 객체가 수행하게 될 적절한 책임, 즉 행동을 결정한 후에 그 행동을 수행하는데 필요한 데이터를 고민해야 한다. 그리고 객체가 협력에 참여하기 위해 필요한 데이터와 행동이 어느정도 결정된 후에 클래스의 구현 방법을 결정해야 한다..
• 각 객체가 가져야하는 상태와 행위에 대해 고민하기 전에 그 객체가 참여할 문맥인 협력을 정의하라.

객체지향 설계 기법

'역할', '책임', '협력'이 견고하고 유연한 객체지향 설계를 낳기 위한 가장 중요한 토양
역할, 책임, 협력의 관점에서 애플리케이션을 설계하는 유용한 세 가지 기법

1. 책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design)

책임주도 설계는 말 그대로 객체의 책임을 중심으로 시스템을 구축하는 설계 방법을 말한다.

• 시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악한다.
• 시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할한다.
• 분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당한다.
• 객체가 책임을 수행하는 주에 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.
• 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 한다.

2. 디자인 패턴 (Design Pattern)

• 디자인 패턴은 공통으로 사용할 수 있는 역할, 책임, 협력의 템플릿
• 일반적으로 디자인 패턴은 반복적으로 발생하는 문제와 그 문제에 대한 해법의 쌍으로 정의된다.

3. 테스트-주도 개발(Test-Driven Development)

• 테스트-주도 개발의 기본 흐름은 실패하는 테스트를 작성하고, 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드를 작성한 후(이 시간 동안에는 중복이 있어도 무방하다), 리팩터링을 통해 중복을 제거하는 것이다.
• 테스트-주도 개발을 통해 '작동하는 깔끔한 코드'를 얻을 수 있다.
• 테스트-주도 개발은 객체가 이미 존재한다고 가정하고 객체에게 어떤 메시지를 전송할 것인지에 관해 먼저 생각하라고 충고한다.
• 테스트-주도 개발은 테스트를 작성하는 것이 아니라 책임을 수행할 객체 또는 클라이언트가 기대하는 객체의 역할이 메시지를 수신할 때 어떤 결과를 반환하고 그 과정에서 어떤 객체와 협력할 것인지에 대한 기대를 코드의 형태로 작성하는 것이다.
• 테스트를 작성하기 위해 객체의 메서드를 호출하고 반환값을 검증하는 것은 순간적으로 객체가 수행해야 하는 책임에 관해 생각한 것이다.