[오브젝트 - 코드로 이해하는 객체지향 설계] 3장. 역할, 책임, 협력

객체지향 패러다임의 관점에서 핵심은 역할, 책임, 협력이다.

객체지향 설계의 핵심은 협력을 구성하기 위해 적절한 객체를 찾고 적절한 책임을 할당하는 과정에서 드러난다. 클래스와 상속은 객체들의 책임과 협력이 어느 정도 자리를 잡은 후에 사용할 수 있는 구현 메커니즘일 뿐이다.

협력

영화 예매 시스템 돌아보기

• 객체지향 원칙을 따르는 애플리케이션의 제어 흐름은 어떤 하나의 객체에 의해 통제되지 않고 다양한 객체들 사이에 균형 있게 분배되는 것이 일반적이다.

• 객체들은 요청의 흐름을 따라 자신에게 분배된 로직을 실행하면서 애플리케이션의 전체 기능을 완성한다.

• 다양한 객체들이 영화 예매라는 기능을 구현하기 위해 메시지를 주고받으면서 상호작용한다는 점인데,

• 객체들이 애플리케이션 기능을 구현하기 위해 수행하는 상호작용을 협력이라고 한다.

• 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 로직은 책임이라고 부른다.

• 객체들이 협력 안에서 수행하는 책임들이 모여 객체가 수행하는 역할을 구성한다.

협력

• 객체지향 시스템은 자율적인 객체들의 공동체.
• 객체는 시스템의 기능이라는 더 큰 목표를 달성하기 위해 다른 객체와 협력하는 사회적인 존재.
• 협력은 객체지향 세계에서 기능을 구현할 수 있는 유일한 방법이며 두 객체 사이의 협력은 하나의 객체가 다른 객체에게 도움을 요청할 때 시작된다.
• 메시지 전송은 객체 사이의 협력을 위해 사용할 수 있는 유일한 수단이다. 객체는 다른 객체의 상세한 내부 구현에 직접 접근할 수 없기 때문에 오직 메시지 전송을 통해서만 자신의 요청을 전달할 수 있다.

협력이란 어떤 객체가 다른 객체에게 무엇인가를 요청하는 것이다.
한 객체는 어떤 것을 필요할 때 다른 객체에게 전적으로 위임하거나 서로 협력한다.
**즉, 두 객체가 상호작용을 통해 더 큰 책임을 수행하는 것이다.**

• 메시지를 수신한 객체는 메서드를 실행해 요청에 응답하는데, 여기서 객체가 메시지를 처리할 방법을 스스로 선택한다는 점이 중요하다.

• 자율적인 객체란 자신의 상태를 직접 관리하고 스스로의 결정에 따라 행동하는 객체이다.

• 객체의 자율성을 보장하기 위해서는 필요한 정보와 행동을 같은 객체 안에 모아놓아야 한다.

• 객체를 자율적으로 만드는 가장 기본적인 방법은 내부 구현을 캡슐화하는 것이다. 캡슐화를 통해 변경에 대한 파급효과를 제한할 수 있기 때문에 자율적인 객체는 변경하기도 쉬워진다.

정리

• 자율적인 객체는 자신에게 할당된 책임을 수행하던 중에 필요한 정보를 알지 못하거나 외부의 도움이 필요한 경우 적절한 객체에게 메시지를 전송해서 협력을 요청한다.
• 메시지를 수신한 객체 역시 메시지를 처리하던 중에 직접 처리할 수 없는 정보나 행동이 필요한 경우 또 다른 객체에게 도움을 요청한다.
• 객체들 사이의 협력을 구성하는 일련의 요청과 응답의 흐름을 통해 애플리케이션의 기능이 구현된다.

협력이 설계를 위한 문맥을 결정한다.

• 객체: 상태와 행동을 함께 캡술화하는 실행 단위.

• 애플리케이션 안에 어떤 객체가 필요하다면 그 객체가 어떤 협력에 참여하고 있기 때문이고, 객체가 협력에 참여할 수 있는 이유는 협력에 필요한 적절한 행동을 보유하고 있기 때문이다.

• 객체의 행동을 결정하는 것은 객체가 참여하고 있는 협력이다.

• 객체의 상태를 결정하는 것은 행동이다.

• 객체의 상태는 그 객체가 행동을 수행하는 데 필요한 정보가 무엇인지로 결정된다. 객체는 자신의 상태를 스스로 결정하고 관리하는 자율적인 존재이기 때문에 객체가 수행하는 행동에 필요한 상태도 함께 가지고 있어야 한다.

• 상태는 객체가 행동하는 데 필요한 정보에 의해 결정되고 행동은 협력 안에서 객체가 처리할 메시지로 결정된다. 객체가 참여하는 협력이 객체를 구성하는 행동과 상태 모두를 결정한다.

• 협력은 객체를 설꼐하는데 필요한 문맥을 제공한다.

책임

객체를 설계하기 위해 필요한 문맥인 협력이 갖춰졌다. 다음으로는 협력에 필요한 행동을 수행할 수 있는 적절한 객체를 찾는 것이다. 이때 협력에 참여하기 위해 객체가 수행하는 행동을 책임이라고 부른다.

• 책임이란 객체에 의해 정의되는 응집도 있는 행위의 집합, 객체게 유지해야하는 정보와 수행할 수 있는 행동에 대해 개략적으로 서술한 문장이다.

• 객체의 책임은 객체가 '무엇을 알고 있는가'와 '무엇을 할 수 있는가'로 구성된다.

• 이에 크레이크 라만은 객체의 책임을 크게 '하는 것'과 '아는 것'으로 세분화하고 있다.

• 하는 것

  • 객체를 생성하거나 계산을 수행하는 등의 스스로 하는 것
  • 다른 객체의 행동을 시작시키는 것
  • 다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것

• 아는 것

  • 사적인 정보에 관해 아는 것
  • 관련된 객체에 관해 아는 것
  • 자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것

• 협력 안에서 객체에게 할당한 책임이 외부의 인터페이스와 내부의 속성을 결정한다.

• 객체는 자신이 맡은 책음을 수행하는 데 필요한 정보를 알고 있을 책임이 있다.

• 객체는 자신이 할 수 없는 작업을 도와줄 객체를 알고 있을 책임이 있다. 어떤 책임을 수행하기 위해서는 그 책임을 수행하는 데 필요한 정보도 함께 알아야 할 책임이 있는 것이다.

• 협력이 중요한 이유는 객체에게 할당할 책임을 결정할 수 있는 문맥을 제공하기 때문이다.

• 객체에게 얼마나 적절한 책임을 할당하느냐가 설계의 전체적인 품질을 결정한다.

책임 할당

• 객체에게 책임을 할당하기 위해서는 먼저 협력이라는 문맥을 정의해야 한다.
• 객체지향 설계는 시스템의 책임을 완료하는 데 필요한 더 작은 책임을 찾아내고 이를 객체들에게 할당하는 반복적인 과정을 통해 모양을 갖춰간다.

ex. 영화 예메 시스템 → 책임을 할당하는 방법

제공해야할 기능: 영화를 예매하는 것. 이 기능을 시스템이 제공할 책임으로 할당

• 객체가 책임을 수행하게 하는 유일한 방법은 메시지를 전송하는 것.

1. “예매하라” 라는 이름의 메시지로 협력을 시작
2. 메시지를 선택했으면 메시지를 처리할 적절한 객체를 선택해야 하므로, 영화 예매와 관련된 정보를 가장 많이 알고 있는 객체인 Screening에게 책임을 할당.
3. 영화 예매를 위해서는 예매 가격을 계산해야 되는데, Screening이 외부의 객체에게 가격 계산을 요청해야 하므로 “가격을 계산하라” 라는 새로운 메시지가 필요하다. 가격을 계산하는 데 필요한 정보를 가장 많이 알고 있는 객체는 Movie이므로 가격을 계산할 책임을 Movie에게 할당.
4. 할인 요금을 계산하는 데 필요한 요청을 외부에 전송해야하므로, “할인 요금을 계산하라”라는 새로운 메시지를 발견.

• 객체지향 설계는 협력에 필요한 메시지를 찾고 메시지에 적절한 객체를 선택하는 반복적인 과정을 통해 이뤄진다. 그리고 이런 메시지가 메시지를 수신할 객체의 책임을 결정한다.
• 이렇게 결정된 메시지가 객체의 퍼블릭 인터페이스를 구성한다.

책임 주도 설계(RDD)

• 책임을 찾고 책임을 수행할 적절한 객체를 찾아 책임을 할당하는 방식으로 협력을 설계하는 방법

• 책임 주도 설계 방법 과정

  • 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 도중 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.
  • 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 된다.

• 협력은 객체를 설계하기 위한 구체적인 문맥을 제공하며 책임을 이끌어내고 책임이 협력에 참여할 객체를 결정한다.

메시지가 객체를 결정한다.

• 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 했다.

메시지가 객체를 선택하게 해야 하는 두 가지 중요한 이유

• 객체가 최소한의 인터페이스를 가질 수 있게 된다.
  • 필요한 메시지가 식별될 때까지 객체의 퍼블릭 인터페이스에 어떤 것도 추가하지 않기 때문에 객체는 애플리케이션에 꼭 필요한 퍼블릭 인터페이스를 가질 수 있게 된다.
• 객체는 충분히 추상적인 인터페이스를 가질 수 있게 된다.
  • 객체의 인터페이스는 무엇을 하는지는 표현해야 하지만 어떻게 수행하는지를 노출해서는 안된다.
  • 메시지는 외부의 객체가 요청하는 무언가를 의미하기 때문에 메시지를 먼저 식별하면 무엇을 수행할지에 초점을 맞추는 인터페이스를 얻을 수 있다.

행동이 상태를 결정한다.

• 객체가 존재하는 이유는 협력에 참여하기 위함이기 때문에 객체는 협력에 필요한 행동을 제공해야 한다.
• 객체의 행동은 객체가 협력에 참여할 수 있는 유일한 방법이다.
• 객체가 협력에 적합한지를 결정하는 것은 그 객체의 상태가 아니라 행동이다.
• 개별 객체의 상태와 행동이 아닌 시스템의 기능을 구현하기 위한 협력에 초점을 맞춰야만 응집도가 높고 결합도가 낮은 객체들을 창조할 수 있다.
• 중요한 것은 객체의 상태가 아니라 행동이다.

역할

역할과 협력

• 객체의 목적은 협력 안에서 객체가 맡게 되는 책임의 집합으로 표시된다.
• 객체가 어떤 특정한 협력 안에서 수행하는 책임의 집합을 역할이라고 부른다.
• 협력을 모델링할 때는 특정한 객체가 아니라 역할에게 책임을 할당한다고 생각하자.

유연하고 재사용 가능한 협력

• 역할이 중요한 이유는 역할을 통해 유연하고 재사용 가능한 협력을 얻을 수 있기 때문이다.
• 역할은 다른 것으로 교체할 수 있는 책임의 집합이다.
• 역할이 두 종류의 구체적인 객체를 포괄하는 추상화이다. (영화 예매 시스템 예시)
  • DiscountPolicy (AmountDiscountPolicy, PercentDiscountPolicy)
• 역할을 이용하면 불필요한 중복 코드를 제공할 수 있다.

역할의 구현

역할을 구현하는 가장 일반적인 방법은 추상 클래스와 인터페이스 를 사용하는 것이다.

협력의 관점에서 구체 클래스들이 따라야 하는 책임의 집합을 서술한 것. 추상 클래스는 책임의 일부를 구현해 놓은 것이고, 인터페이스는 일체의 구현 없이 책임의 집합만을 나열해 놓았다는 차이가 있지만 협력의 관점에서는 둘 모두 역할을 정의할 수 있는 구현 방법이라는 공통점을 공유한다.

역할이 다양한 종류의 객체를 수용할 수 있는 일종의 슬롯이자 구체적인 객체들의 타입을 캡슐화하는 추상화라는 것이다. 일단 협력 안에서 역할이 어떤 책임을 수행해야 하는지를 결정하는 것이 중요하다.

객체에게 중요한 것은 행동이며, 역할은 객체를 추상화해서 객체 자체가 아닌 협력에 초점을 맞출 수 있게 한다.

객체 대 역할

• 협력에 적합한 책임을 수행하는 대상이 한 종류라면 간단하게 객체로 간주한다. 만약 여러 종류의 객체들이 참여할 수 있다면 역할이라고 부르면 된다.

• 협력은 역할들의 상호작용으로 구성되고, 협력을 구성하기 위해 역할에 적합한 객체가 선택되며, 객체는 클래스를 이용해 구현되고 생성된다.

• 설계할 때 애매하다면 단순하게 객체로 시작하고 반복적으로 책임과 협력을 정제해가면서 필요한 순간에 객체로부터 역할을 분리해내자!

중요한 것은 책임이다.

• 후보는 식별한 책임을 구분해서 담을 수 있는 일종의 빈자리로서의 역할을 수행하는 것으로 충분하다.

• 나중에 동일한 책임을 서로 다른 방식으로 수행할 수 있는 객체들이 필요해질 때가 왔을 때 역할을 도입을 고려해도 늦지 않다.

• 다양한 객체들이 협력에 참여한다는 것이 확실하다면 역할로 시작하자.

• 애매하다면, 구체적인 객체로 시작하자.

역할과 추상화

추상화를 이용한 설계가 가질 수 있는 장점

• 추상화 계층만을 이용하면 중요한 정책을 상위 수준에서 단순화할 수 있다는 것.

• 설계가 좀 더 유연해진다는 것.

• 역할은 공통의 책임을 바탕으로 객체의 종류를 숨기기 때문에 이런 관점에서 역할을 객체의 추상화로 볼 수 있다.

추상화의 장점

• 세부 사항에 억눌리지 않고도 상위 수준의 정책을 쉽고 간단하게 표현할 수 있다.
  • 추상화를 적절하게 사용하면 핵심적인 개념을 강조할 수 있다.
  • 협력이라는 관점에서는 세부 사항을 무시하고 추상화에 집중하는 것이 유용하다.
  • 상위 수준에서 협력을 설명하면 구체적인 객체들이 가지는 복잡성을 제거하고 단순화해서 표현할 수 있다.
  • 객체에게 중요한 것은 행동이다. 역할이 중요한 이유는 동일한 협력을 수행하는 객체들을 추상화할 수 있기 때문이다.
• 설계를 유연하게 만들 수 있다.
  • 협력 안에서 동일한 책임을 수행하는 객체들은 동일한 역할을 수행하기 때문에 서로 대체 가능하다.
  • 따라서 역할은 다양한 환경에서 다양한 객체들을 수용할 수 있게 해주므로 협력을 유연하게 만든다.

객체는 다양한 역할을 가질 수 있다. 객체는 협력에 참여할 때 협력 안에서 하나의 역할로 보여진다. 객체가 다른 협력에 참여할 때는 다른 역할로 보여진다. 협력의 관점에서 동일한 역할을 수행하는 객체들은 서로 대체 가능하다. 역할은 특정한 객체의 종류를 캡슐화하기 때문에 동일한 역할을 수행하고 계약을 준수하는 대체 가능한 객체들은 다형적이다.