[Book] 객체지향의 사실과 오해 - 5장. 책임과 메시지

자율적인 책임

설계의 품질을 좌우하는 책임

• 객체지향 공동체를 구성하는 기본 단위는 '자율적'인 객체
• 객체들은 애플리케이션의 기능을 구현하기 위해 협력하고 협력 과정에서 각자 맡은 바 책임을 다하기 위해 자율적으로 판단하고 행동함
• 객체가 어떤 행동을 하는 유일한 이유는 다른 객체로부터 요청을 수신했기 때문
• 요청을 처리하기 위해 객체가 수행하는 행동을 책임이라고 한다.
• 따라서 자율적인 객체란 스스로의 의지와 판단에 따라 각자 맡은 책임을 수행하는 객체를 의미

자신의 의지에 따라 증언할 수 있는 자유

• 객체가 책임을 자율적으로 수행하기 위해서는 객체에게 할당되는 책임이 자율적이어야 한다.
• 재판 과정을 예시로 들면 판사는 목격자에게 '증언하라'는 요청을 전송한다.
• 요청은 수신자의 책임을 암시하므로 목격자는 재판이라는 협력에 참여하기 위해 '증언할' 책임을 진다.
• 판사는 목격자가 '증언하라'라는 자신의 요청에 반응해 책임을 완수할 수만 있다면 어떤 방법으로 증언하는지에 관해서는 신경쓰지 않는다.
• 목격자는 판사의 요청을 받아야만 책임을 수행하기 시작하겠지만 증언 방식이나 증언에 필요한 자료는 스스로의 의지와 판단에 따라 자유롭게 선택할 수 있다.
• 객체지향 세계는 자율적인 객체들의 공동체이다.
• 객체가 자율적이기 위해서는 객체에게 할당되는 책임의 수준 역시 자율적이어야 한다.

너무 추상적인 책임

• 추상적이고 포괄적인 책임은 협력을 좀 더 다양한 환경에서 재사용할 수 있도록 유연성을 준다.
• 그러나 책임은 협력에 참여하는 의도를 명확하게 설명할 수 있는 수준 안에서 추상적이어야 한다.
• 어떤 책임이 자율적인지를 판단하는 기준은 문맥에 따라 다르다는 사실에 유의하라.

'어떻게'가 아니라 '무엇'을

• 자율적인 책임의 특징은 객체가 '어떻게(how)'해야 하는가가 아니라 '무엇(what)'을 해야하는가를 설명한다는 것
• '증언하다'라는 책임은 목격자가 협력을 위해 '무엇'을 해야하는지는 결정하지만 '어떻게' 해야 하는지에 대해서는 전혀 언급하지 않음
• 증언할 방법은 목격자가 자율적으로 선택할 수 있다.

책임을 자극하는 메시지

• 책임이라는 말 속에는 어떤 행동을 수행한다는 의미가 포함돼 있음
• 객체가 다른 객체에게 접근할 수 있는 유일한 방법은 요청을 전송하는 것뿐이다. 그리고 이 요청을 '메시지'라고 부른다.
• 메시지는 객체로 하여금 자신의 책임, 즉 행동을 수행하게 만드는 유일한 방법이다.

메시지와 메서드

메시지

• 하나의 객체는 '메시지'를 전송함으로써 다른 객체에 접근한다.
• 판사와 목격자 사이의 협력에서 판사는 목격자에게 '증언하라'라는 메시지를 전송한다. 판사에게는 목격자와 협력하기 위해 선택할 수 있는 다른 의사소통 방법이 없다.
• 메시지는 메시지 이름(message name)과 인자(argument)의 두 부분으로 구성됨
• 메시지 전송은 수신자, 메시지 이름, 인자의 조합이 된다.
• 수신자, 메시지 이름, 인자의 순서대로 나열하면 메시지 전송이 됨

모자장수.증언하라(어제, 왕국)

• 송신자는 메시지 전송을 통해서만 다른 객체의 책임을 요청할 수 있고 수신자는 오직 메시지 수신을 통해서만 자신의 책임을 수행할 수 있음
• 목격자는 '증인석에 입장하라'와 '증언하라'라는 두 가지 메시지를 받음. 이처럼 목격자가 수신할 수 있는 메시지가 목격자가 수행해야 할 책임의 모양을 결정함
• 객체의 외부와 내부는 '메시지'를 기준으로 분리됨
  • 객체가 제공하는 메시지는 외부의 다른 객체가 볼 수 있는 공개된 영역에 속함
  • 메시지를 처리하기 위해 책임을 수행하는 방법은 외부의 다른 객체가 볼 수 없는 객체 자신의 사적인 영역에 속함
• 요약하면 '메시지'는 객체들이 서로 협력하기 위해 사용할 수 있는 유일한 의사소통 수단
• 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

• 객체가 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법을 '메서드'라고 한다.
• 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 포함된 '함수' 또는 '프로시저'를 통해 구현된다.
• 따라서 어떤 객체에게 메시지를 전송하면 결과적으로 메시지에 대응되는 특정 메서드가 실행된다.

객체지향 프로그래밍에서 행동은 수행할 책임을 지닌 객체에게 전송된 메시지에 의해 시작된다. 메시지는 행동에 대한 요청을 표현하고, 요청을 수행하는데 필요한 추가적인 정보를 인자를 통해 전달한다. 수신자는 메시지를 수신하는 객체를 가리킨다. 수신자가 메시지를 받아들인다는 것은 해당 행동을 수행할 책임을 받아들인다는 것을 의미한다. 객체는 메시지에 대한 응답으로 요청을 만족하기 위한 어떤 메서드를 수행할 것이다.

다형성

• '다형성'이란 서로 다른 유형의 객체가 동일한 메시지에 대해 서로 다르게 반응하는 것을 의미
• 좀 더 구체적으로 서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 서로 다른 메서드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘을 가리킴
• 서로 다른 객체들이 다형성을 만족시킨다는 것은 객체들이 동일한 책임을 공유한다는 것을 의미
• 메시지 수신자들이 동일한 오퍼레이션을 서로 다른 방식으로 처리하더라도 메시지 송신자의 관점에서 이 객체들은 동일한 책임을 수행하는 것이다.
• 다형성은 메시지 송신자의 관점에서 동일한 역할을 수행하는 다양한 타입의 객체와 협력할 수 있게 한다.
• 다형성은 동일한 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 '대체 가능성'을 의미한다.
• 다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다.
• 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

판사는 '증언하라'라는 메시지를 전송할 수 있지만 수신자의 구체적인 타입에 대해서는 알지 못한다.
따라서 판사는 수신자가 메시지를 수신할 수만 있다면 어떤 누가 되더라도 상관하지 않는다.
송신자가 수신자에 대해 매우 적은 정보만 알고있더라도 상호 협력이 가능하다는 사실은 설계의 품질에 큰 영향을 미친다.

1. 협력이 유연해진다.
   송신자는 수신자에 대해 어떤 가정도 하지 않기 때문에 수신자를 다른 타입의 객체로 대체하더라도 송신자는 알지 못한다.
   따라서 송신자에 대한 파급효과 없이 유연하게 협력을 변경할 수 있다.
2. 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다.
   송신자에게 아무런 영향도 미치지 않고서도 수신자를 교체할 수 있기 때문에 협력의 세부적인 수행 방식을 쉽게 수정할 수 있다.
3. 협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다.
   협력에 영향을 미치지 않고서도 다양한 객체들이 수신자의 자리를 대체할 수 있기 때문에 다양한 문맥에서 협력을 재사용할 수 있다.

송신자와 수신자를 약하게 연결하는 메시지

무엇이 유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력을 가능하게 하는가?
얼핏 보기에는 모든 것이 다형성의 축복처럼 느껴지지만 이 모든 것은 다형성을 지탱하는 메시지가 존재하기 때문에 가능한 것이다.
메시지는 송신자와 수신자 사이의 결합도를 낮춤으로써 설계를 유연하고, 확장 가능하고, 재사용 가능하게 만든다.

메시지를 따라라

객체지향의 핵심, 메시지

• 객체지향의 기본 개념은 책임을 수행하는 자율적인 객체들의 협력을 통해 애플리케이션을 구축하는 것이다.
• 객체지향의 세계에서 객체들이 서로 협력하기 위해 사용할 수 있는 유일한 방법은 메시지를 전송하는 것이다.
• 객체지향 패러다임으로의 전환은 시스템을 정적인 '클래스'들의 집합이 아니라 메시지를 주고받는 동적인 객체들의 집합으로 바라보는 것에서 시작된다.
• 훌륭한 객체지향 설계는 어떤 객체가 어떤 메시지를 전송할 수 있는가와 어떤 객체가 어떤 메시지를 이해할 수 있는가를 중심으로 객체 사이의 협력 관계를 구성하는 것이다.
• 객체지향 설계의 중심에는 메시지가 위치한다.
• 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 해야 한다.
• 메시지가 객체를 선택하게 만들려면 메시지를 중심으로 협력을 설계해야 한다.

책임-주도 설계 다시 살펴보기

• 객체지향 설계는 적절한 책임을 적절한 객체에게 할당하면서 메시지를 기반으로 협력하는 객체들의 관계를 발견하는 과정
• 이처럼 책임을 완수하기 위해 협력하는 객체들을 이용해 시스템을 설계하는 방법을 '책임-주도 설계'라고 한다.

What/Who 사이클

• 책임-주도 설계의 핵심은 어떤 행위가 필요한지를 먼저 결정한 후에 이 행위를 수행할 객체를 결정하는 것이다.
• 이 과정을 What/Who 사이클이라고 한다.
• 객체 사이의 협력 관계를 설계하기 위해서는 먼저 '어떤 행위(what)'를 수행할 것인지를 결정한 후에 '누가(who)' 그 행위를 수행할 것인지를 결정해야 한다는 것이다.

묻지말고 시켜라

• '묻지말고 시켜라' 스타일이란 메시지가 '어떻게' 해야하는지를 지시하지말고 '무엇'을 해야하는지를 요청하는 것
• 객체가 자신이 수신할 메시지를 결정하게 하지말고 메시지가 협력에 필요한 객체를 발견하게 해야 한다.

메시지를 믿어라

• 객체지향 시스템은 협력하는 객체들의 연결망이다.

객체 인터페이스

인터페이스

• 일반적으로 인터페이스란 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치를 의미
• 일반적으로 인터페이스는 다음과 같은 세가지 특징을 지닌다.
  • 첫째, 인터페이스의 사용법만 알고 있으면 대상의 내부 구조나 동작 방법을 몰라도 상호 작용이 가능하다. 운전자는 자동차가 내부적으로 어떻게 구성돼 있고 어떤 원리로 움직이는지 몰라도 자동차를 운전하는데 아무런 문제가 없다.
  • 둘째, 인터페이스가 변경되지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식이 변경되는 것은 인터페이스 사용자에게 아무런 영향도 미치지 않는다. 자동차의 내부를 변경한다고 해서 자동차를 운전하는 방법이 변하는 것은 아니다.
  • 셋째, 인터페이스가 동일하기만 하다면 어떤 대상과도 상호 작용할 수 있다. 모든 자동차는 운전자에게 동일한 인터페이스를 제공한다. 따라서 하나의 자동차를 운전하기 위한 인터페이스에 능숙하다면 어떤 자동차라도 운전할 수 있다.

메시지가 인터페이스를 결정한다.

• 객체가 다른 객체와 상호작용할 수 있는 유일한 방법은 '메시지 전송'이다.
• 따라서 객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 구성되며 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있는지가 객체가 제공하는 인터페이스의 모양을 빚는다.

공용 인터페이스

• 인터페이스는 외부에서 접근 가능한 공개된 인터페이스와 내부에서만 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스로 구분된다.
• 공용 인터페이스건 사적인 인터페이스건 상관없이 모든 인터페이스는 메시지 전송을 통해서만 접근할 수 있다.
• 객체지향에서 모든 상호작용은 메시지를 통해서만 이뤄줘야 하며 자기 자신과의 상호작용 역시 예외가 아니다.
• 판사와 목격자가 협력할 수 있는 유일한 방법은 '증언하라'라는 메시지를 전송하는 것 뿐이다.
• 따라서 판사와 목격자 사이에는 '증언하라'라는 메시지를 전송하고 수신할 수 있는 인터페이스가 존재한다.

책임, 메시지, 그리고 인터페이스

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

인터페이스와 구현의 분리

구현

• 객체지향의 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어는 구현(implementation)이다.
• 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함되지 않는 모든 것이 구현에 포함된다.
• 객체는 상태를 가진다. 상태는 어떤 식으로든 객체에 포함되겠지만 객체 외부에 노출되는 공용 인터페이스의 일부는 아니다.
• 따라서 상태를 어떻게 표현할 것인가는 객체의 구현에 해당한다.
• 객체는 행동을 가진다. 행동은 메시지를 수신했을 때만 실행되는 일종의 메시지 처리 방법이다. 이 처리 방법을 메서드라고 한다.
• 메서드를 구성하는 코드 자체는 객체 외부에 노출되는 공용 인터페이스의 일부는 아니기 때문에 객체의 구현 부분에 포함된다.

인터페이스와 구현의 분리 원칙

• 훌륭한 객체란 구현을 모른 채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용할 수 있는 객체를 의미
• 이것은 객체를 설계할 때 객체 외부에 노출되는 인터페이스와 객체의 내부에 숨겨지는 구현을 명확하게 분리해서 고려해야 한다는 것을 의미한다.
• 이를 인터페이스와 구현의 분리 원칙이라고 한다.
• 인터페이스와 구현의 분리 원칙이 왜 중요한가?
  • 그것은 소프트웨어는 항상 변경되기 때문이다.
• 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.

캡슐화

• 객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것을 '캡슐화'라고 한다.
• 캡슐화를 정보 은닉(information hiding)이라고 부르기도 한다.
• 객체지향의 세계에서 캡슐화는 두 가지 관점에서 사용된다.
  • 상태와 행위의 캡슐화: 객체는 상태와 행위를 한데 묶은 후 외부에서 반드시 접근해야만 하는 행위를 골라 공용 인터페이스를 통해 노출한다.
  • 사적인 비밀의 캡슐화: 자율적인 객체는 공용 인터페이스를 수정하지 않는 한 자신과 협력하는 외부 객체에 영향을 미치지 않고 내부의 구현을 자유롭게 수정할 수 있다.

책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다

• 결과는 동일하지만 객체지향 설계자들은 어떤 협력이 다른 협력보다 좀 더 나은 설계라고 이야기한다. 그 기준은 무엇일까?
• 그것은 어떤 협력이 다른 협력보다 이해하기 쉽고 변경에 유연하기 떄문이다.
• 객체의 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고 유연하게 변경할 수 있다.
  • 첫째, 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.
  • 둘째, 자율적인 책임은 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.
  • 셋째, 책임이 자율적일 경우 책임을 수행하는 내부 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.

참고 자료

객체지향의 사실과 오해 (위키북스. 조영호 저)