[객체지향의 사실과 오해] Ch3. 타입과 추상화

현상은 복잡하다. 법칙은 단순하다. 버릴 게 무엇인지 알아내라.

• 해리 벡의 지하철 노선도
  • 지형 정보 제거. 역 사이의 연결성 강조

1. 추상화를 통한 복잡성의 극복

• 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법
• 추상화의 두 가지 차원
  • 1.구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화
  • 2.중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거
• 모든 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉽게 단순화하기 위함

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2. 객체지향과 추상화

기껏해야 트럼프에 불과해

• 모든 객체를 ‘트럼프’라는 하나의 개념으로 단순화해서 바라보는 것

그룹으로 나누어 단순화하기

• 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕, 하트 여왕
  • 모두 트럼프
  • 복잡성 감소!

개념(Concept)

• 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇
  • ex) 몸이 납작하고 두 손과 두 발이 네모난 몸 모서리에 달려 있는 객체 = 트럼프

• 개념을 적용해 개념 그룹의 일원이 될 때 그 객체를 개념의 인스턴스(instance)라고 함

• 객체(object)
  • 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물
• 인스턴스(instance)
  • 개념이 객체에 적용됐을 때, 객체 = 개념의 ‘인스턴스’
• 주변의 복잡한 객체들은 단 지 몇 가지 개념의 인스턴스일 뿐

개념의 세 가지 관점

• 심볼(symbol) : 개념을 가리키는 간락한 이름이나 명칭
• 내연(intension) : 개념의 완전한 정의. 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부 판단

• 외연(extension) : 개념에 속하는 모든 객체의 집합(set)

• 개념을 이용해 공통점을 가진 객체들을 분류
  • OOP가 복잡성을 극복하는 방법

객체를 분류하기 위한 틀

• 분류
  • 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업
• 객체에 특정한 개념을 적용한다면, 그 객체를 특정한 집합의 소속으로 분류하고 있는 것

어떤 객체를 어떤 개념으로 분류할지가 객체지향의 품질을 결정한다

분류는 추상화를 위한 도구다

• 개념으로 묶는다 = 개별 객체 간의 차이점을 무시하고 공통점만 취한다
  • 추상화::1
• 여러 공통점 중 중요한 특징만 추린다 = 불필요한 세부 사항을 제거한다
  • 추상화::2

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3. 타입

• 타입은 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 틀

• 타입(type) = 개념

  • 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념
  • 어떤 객체에 타입을 적용할 수 있을 때 그 객체 = 타입의 인스턴스
  • 타입의 인스턴스는 타입을 구성하는 외연인 객체 집합의 일원

데이터 타입

• 타입은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것
  • 데이터가 어떤 타입에 속하는지 결정하는 것은 데이터에 적용할 수 있는 작업
  • ex) 숫자형 데이터 = 데이터에 더하기, 빼기, 곱하기, 나누기 가능
• 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰짐
  • 데이터 타입은 연산 작업을 수행하기에 가장 효과적인 형태가 선택됨
• 데이터 타입
  • 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터
  • 데이터에 대한 분류는 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지 결정

객체와 타입

• 객체지향 프로그래밍에서 객체를 일종의 데이터처럼 사용
  • 객체를 타입에 따라 분류하고, 타입 이름을 명명하는 것 = 프로그램에 사용할 새로운 데이터 타입을 선언하는 것

애플리케이션 내부의 모든 객체의 상태를 모으면, 애플리케이션에서 관리해야 하는 전체 데이터를 표현할 수 있다

BUT, 객체는 데이터가 아니다!

• 객체에서 중요한 것응 객체의 행동
  • 상태는 행동의 결과로 초래된 부수효과를 쉽게 표현하기 위해 도입된 추상적인 개념일 뿐
• 객체가 이웃하는 객체와 협력하기 위해 어떤 행동을 해야 할지 결정하는 것이 핵심

1. 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동
   • 동일한 행동을 수행하는 객체 = 동일한 타입의 객체
2. 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰짐
   • 객체 내부 상태를 어떤 방식으로 표현해도 무관

행동이 우선이다

객체가 다른 객체와 동일한 데이터를 가지고 있더라도 다른 행동을 한다면 그 객체들은 서로 다른 타입으로 분류되어야 한다

• 객체의 타입을 결정하는 것은 객체의 행동뿐이다

• 객체가 어떤 데이터를 보유하고 있는지는 타입을 결정하는 데 아무런 영향도 미치지 않는다

• 동일한 행동 = 동일한 책임 = 동일한 메시지 수신
  • 동일한 타입의 객체는 (내부 표현 방식과 무관하게) 동일한 메시지를 수신하고 이를 처리할 수 있다
  • 다형성
• 데이터가 아닌 행동이 중요 = 외부에 데이터 감춰야 함
  • 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야 함
  • 캡슐화

1. 객체가 외부에 제공해야 하는 책임을 먼저 결정
2. 책임을 수행하는 데 적합한 데이터 나중에 결정
3. 데이터를 책임을 수행하는 데 필요한 외부 인터페이스 뒤로 캡슐화 -> 책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design)

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4. 타입의 계층

트럼프 계층

• 일반화/특수화(generalization/specialization) 관계
  • 트럼프는 트럼프 인간을 포괄하는 좀 더 일반적인 개념
  • 트럼프 인간은 트럼프보다 좀 더 특화된 행동을 하는 특수한 개념

일반화/특수화 관계

• 역시, 중요한 것은 객체가 외부에 제공하는 행동

• 일반적 타입
  • 특수한 타입이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만을 가지는 타입
  • 더 적은 수의 행동
• 특수한 타입
  • 일반적인 타입이 가지는 모든 행동을 포함하지만 거기에 더해 자신만의 행동을 추가하는 타입
  • 더 많은 수의 행동

슈퍼 타입/서브 타입

• 슈퍼 타입(Supertype)
  • 좀 더 일반적인 타입
• 서브 타입(Subtype)
  • 좀 더 특수한 타입
• 어떤 타입이 다른 타입의 서브타입이 되기 위해서는 행위적 호환성을 만족시켜야
• 어떤 타입을 다른 타입의 서브타입이라고 말할 수 있으려면, 다른 타입을 대체할 수 있어야 한다
  • LSP rule

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5. 정적 모델

타입의 목적

• 시간에 따라 동적으로 변하는 객체의 복잡성을 극복하기 위함
  • 타입을 사용하면, 동적으로 변하는 객체의 상태를 정적인 관점에서 표현할 수 있음

그래서 결국 타입은 추상화다

• 타입을 통해, 객체의 동적인 특성을 추상화할 수 있다
  • 타입은 시간에 따른 객체의 상태 변경이라는 복잡성을 단순화 한다

동적 모델/정적 모델

1. 객체가 특정 시점에 구체적으로 어떤 상태를 가지는가
   • 객체의 스냅샷
   • (객체지향 모델링을 위한 표준 언어) UML에서 객체 다이어그램(object diagram)
   • 동적 모델(dynamic model)
2. 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 시간에 독립적으로 표현하는가
   • 타입 모델
   • 정적 모델(static model)
     • (동적으로 변하는 객체의 상태가 아닌) 객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현

클래스

객체를 분류하는 기준은 타입이며, 타입을 나누는 기준은 객체가 수행하는 행동이다

클래스는 타입을 구현하기 위해 프로그래밍 언어에서 제공하는 구현 메커니즘이다

• OOP에서 정적인 모델은 클래스를 이용해 구현됨
  • 타입을 구현하는 가장 보편적인 방식이 클래스를 이용하는 것
• 클래스 != 타입
  • 타입(type)은 객체를 분류하기 위해 사용하는 개념
  • 클래스(class)는 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중 하나

1. 객체를 분류하기 위해 타입을 결정
2. 프로그래밍 언어를 이용해 타입을 구현할 수 있는 한 가지 방법이 클래스

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