02장. 이상한 나라의 객체

객체지향 패러다임은 지식을 추상화하고 추상화된 지식을 객체 안에 캡슐화함으로써 실세계 문제에 내재된 복잡성을 관리하려고 한다.
객체를 발견하고 창조하는 것은 지식과 행동을 구조화하는 문제다.

• 레바카 워프스브록(Rebecca Wirfs-Brock)

객체지향과 인지 능력

인간은 세상에 존재하는 다양한 객체를 식별하고 분류함으로써 세상을 이해한다.

많은 사람들이 객체지향이 직관적이고 이해하기 쉬운 패러다임이라고 말하는 이유다.
세상을 독립적이고 독립적인 객체들로 분해할 수 있는 인간의 기본적인 인지 능력에 기반을 두고 있기 때문이다.

세상을 더 작은 객체로 분해하는 것은 본질적으로 세상이 포함하고 있는 복잡성을 극복하기 위한 인간의 작은 몸부림이다.
좀 더 단순한 객체들로 주변을 이해함으로써 자신이 몸담고 있는 세상을 이해하려고 노력한다.

즉, 객체란 인간이 분명하게 인지하고 구별할수 있는 물리적인 또는 개념적인 경계를 지닌 어떤것이다.

객체지향 패러다임은 인간이 인지할 수 있는 다양한 객체들이 모여 현실세계를 이루는 것처럼 소프트웨어의 세계 또한 같다는 믿음에서 시작한다.

그러나 이는 다르다.

객체지향 패러다임의 목적은 모방이 아닌 이를 기반으로 새로운 세계를 창조하는 것이다.

현실세계의 전등은 사람의 손길 없이 불을 밝힐 수 없다.
그러나 소프트웨어 세계의 전등은 스스로 전원을 키고 끌 수 있다.

객체, 그리고 이상한 나라

이상한 나라의 앨리스

책 줄거리를 설명한다.
대충 앨리스가 작은 문에 들어가기 위해 여러 버섯을 먹는 내용

앨리스 객체

앨리스는 문을 통과하기 위해 적당한 상태로 키를 변화시키고 있다.
이때 키는 특정 시점의 앨리스의 상태로 볼 수 있다.

키는 음료를 마시거나 버섯을 먹으면 커진다.

• 이는 앨리스의 행동이다
  즉 행동이 상태를 변화시킨다.

상태를 결정하는 것은 행동이지만 결과를 결정하는것은 상태이다.

행동의 결과는 상태에 의존적이다.!

또한 문을 통과하는 것은 위치라는 상태로도 볼 수 있는데
문을 통과하는데 성공했다면 정원일 것이고 못했다면 여전히 통로에 있을 것이다.

따라서 어떤 행동의 성공 여부는 이전 행동들에 영향을 받는다는 사실도 알 수 있다.

또 앨리스는 문을 통과하기 전 키를 줄여야한다.

이때 순서가 생기게 되는데

1. 키를 줄인다.
2. 문을 통과한다.
   의 행동들이 순차적으로 일어나야한다.

결국 행동간의 순서가 중요하다는 것 또한 알 수 있다.

객체, 그리고 소프트웨어 나라

우선 개별적인 실체로 식별 가능한 물리적 또는 개념적 사물 무엇이든 객체가 될 수 있다.

모든 사물은 객체인데
객체를 보다 효과적으로 설명하려면

• 상태
• 행동
• 식별자
  를 지닌 실체로 보는 것이 효과적이다.

이전 글에서 계속 예시로 든 앨리스 또한 상태, 행동, 식별자를 지닌 실체 즉 객체이다.

해당 책에서는 객체를

객체란 식별가능한 개체 또는 사물이다.
또한 구별 가능한 식별자, 특징적인 행동, 변경 가능한 상태를 가진다.

이라 정의한다.

상태

상태는 왜 필요한가?

객체가 주변과 상호작용에 의해 어떻게 반응하는지는 그 시점에 객체에게 어떤 일이 발생했는지에 따라 바뀐다.

하지만 일반적으로 과거 행동의 이력을 통해 행동의 결과를 판단하는 방식은 너무 어렵고 복잡하다.
따라서 이를 단순하게 기술하기 위해 상태라는 개념을 사용한다.

상태를 보면 과거의 행동 이력을 보지 않고도 행동의 결과를 예측할 수 있다.

앨리스가 과거에 뭘 헀든 키만 보면 문을 통과할 수 있을지 알 수 있다.
즉, 앨리스의 키, 문의 높이만 안다면 결과를 알 수 있다.!!

따라서 상태는 근본적으로 세상의 복잡성을 완화하고 인지 과부화를 줄일 수 있는 중요한 개념이다.

상태와 프로퍼티

앨리스가 문을 통과하기까지
나오는 모든 사물들 또한 객체이다.

• 앨리스의 키를 줄이거나 늘리는 음료, 케이크, 버섯 등등
• 토끼, 문

모두 객체이다.

그러나 세상에 존재하는 모든 것들이 객체는 아니다.
분명 인식할 수 있음에도 객체가 아닌것들이 있다.

아까 말한 앨리스의 키, 위치는 객체가 아니다.
음료, 케이크의 양 또한 아니다.
문이 열려있는지 여부 또한 아니다.

숫자, 문자열, 양, 속도, 시간, 날짜 같은 단순한 값들은 객체가 아니다.!

이는 자체로 독립적이기 보다는 객체의 특성을 표현하는데 사용된다.
즉, 객체의 상태를 표현하기 위해 사용된다.

때론 단순한 값이 아닌 객체를 사용해 상태를 표현하는 경우 또한 존재한다.

앨리스가 음료를 들고 있는 상태인지를 표현하고 싶다면??

가장 간단한 방법은

앨리스의 상태를 음료라는 객체로 표현하면 된다.

• 앨리스가 음료라는 객체를 들고 있는지는 연결되어있는지로 알 수 있게된다.

결론적으로 모든 객체의 상태는 단순한 값과 객체의 조합으로 표현할 수 있다!
이를 통틀어 객체의 프로퍼티라 한다.

일반적으로 프로퍼티는 변경되지 않고 고정되어 있어 정적이다.
반면 프로퍼티 값은? 변경되기 때문에 정적이다.

앨리스와 음료가 연결되어 객체 간의 의미 있는 연결을 링크라고 하는데
이 링크가 있어야만 요청을 보내고 받을 수 있다.

즉, 객체의 링크를 통해서만 메시지를 보낼 수 있다

객체 간 연결인 링크와 달리
객체를 구성하는 단순한 값은 속성이라고 한다.

앨리스의 키, 위치는 단순한 값이므로 속성.
앨리스가 음료를 들고 있는지는 연결이므로 링크.

이 책에서 객체의 상태를

상태는 특정 시점에 객체가 가지고 있는 정보의 집합으로 객체의 구조적 특징을 표현한다.
상태는 정적, 동적인 프로퍼티 값으로 구성된다.
객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분된다.

이렇게 설명한다.

이때 객체는 자율적인 존재임을 기억해야 한다.

객체는 자신의 상태를 자신만이 바꿀 수 있다.

다른 객체가 상태를 변경할 수 없다!!

그래서 행동이 나오게 된다.
행동은 다른 객체가 간접적으로 객체의 상태를 변경하는 것을 가능하게 한다.

행동

상태와 행동

상태와 행동 사이에는

• 객체의 행동은 상태에 영향을 받는다.
• 객체의 행동은 상태를 변경시킨다.
  이 두가지 관계가 존재하는데

이때 두가지 관점에서 볼 수 있다.

• 상호작용이 현재 상태에 어떤 방식으로 의존하는가
• 상호작용이 어떻게 현재의 상태를 변경시키는가

그러면 아까 앨리스의 행동을 상태로 표현할 수 있다.

• 앨리스의 키가 40센티미터 이하라면 문을 통과할 수 있다.
• 앨리스가 문을 통과한다면 위치는 정원으로 바뀌어야한다.

협력과 행동

우선 객체는 다른 객체와 메시지를 이용해서만 의사소통할 수 있다는 것을 기억해야 한다.
객체가 어떤 행동을 하도록 만드는 것은 객체가 외부로부터 수신한 메시지다.

또한 객체에 협력에 참여하는 과정에서 자기 자신의 상태뿐만 아니라 다른 객체의 상태 변경을 유발할 수 있다.

다시 말해 객체의 행동으로 인해

• 객체 자신의 상태 변경
• 행동 내에서 협력하는 다른 객체에 대한 메시지 전송

이 책에서 행동은

행동이란 외부의 요청 또는 수신된 메시지에 응답하기 위해 동작하고 반응하는 활동이다.
행동의 결과로 객체는 자신의 상태를 변경하거나 다른 객체에게 메시지를 전달할 수 있다.
객체는 행동을 통해 다른 객체와의 협력에 참여하므로 행동은 외부의 가시적이어야 한다.

상태 캡슐화

현실 세계의 객체와 객체지향 세계의 객체 사이에는 차이점이 있다.

현실 세계의 객체와 달리 객체지향 세계의 객체는 자신의 상태를 스스로 관리하는 자율적 존재라는 것이다.

예를 들어 현실 세계의 음료는 스스로의 상태를 변화시킬 수 없지만 객체지향 세계에서는 가능하다.
다시 말해 객체지향 세계의 음료는 스스로의 양을 줄이고 늘릴 수 있다는 것이다.!

앨리스와 음료의 관계에서 앨리스가 음료를 마시는 상황에서 현실세계라면 앨리스가 음료의 상태를 바꾸는것이지만
객체지향 세계에서는 앨리스가 음료에게 양을 줄이라는 메시지를 보내 음료가 스스로 양을 줄이는 것이다.

또한 객체는 상태를 캡슐 안에 감춰둔 채 외부로 노출하지 않는다.
객체가 외부에 노출하는 것은 행동뿐이며, 외부에서 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법은 행동 뿐이다.

이 상태를 외부에 노출시키지 않고 행동을 경계로 캡슐화하는 것은 결과적으로 객체의 자율성을 높인다.

메시지를 해석하고 그에 상태를 변경할지 여부 등은 메시지 수신자가 자율적인 판단에 따른다.
그렇기 때문에. 송신자가 수신자에게 간섭할 수 없게 되기 때문

식별자

또 말하지만 객체란 인지 능력을 이용해 식별 가능한 경계를 가진 모든 사물을 의미한다.

객체가 식별할 수 있는 이를 가능하게하는 특정한 프로퍼티를 식별자라 한다.

또 이 식별자는 단순한 값과 객체의 차이점이 될 수 있다.
그래서 시스템을 설계할때 이를 잘 구분해서 표현하는 것이 중요하다.

그러나 여기서 문제는
대부분의 객체지향 프로그래밍 언어에서 두 개념 모두 클래스를 이용해 구현된다는 것이다.

숫자는 Integer, 사람은 Person

그래서 객체와 값을 지칭하는 별도의 용어가 존재하는데
참조 객체 또는 엔티티는 식별자를 지닌 전통적 의미의 객체이다.
값 객체는 식별자를 가지지 않은 값을 지칭한다.

기계로서의 객체

일반적으로 객체의 상태를 조회하는 작업을 쿼리, 상태를 변경하는 작업을 명령이라고 한다.

버트란트 마이어가 제시한 기계로서의 객체는 차가운 금속 으로 둘러싸인 블랙박스이다.
기계의 부품은 분해하지 않는 이상 외부에서 직접 볼수 없다.
대신 외부의 버튼을 이용해서 기계와 상호작용할 수 있다.

여기서 왜 이런 형태냐면
사용자가 기계의 버튼을 눌러 상태를 변경하거나 상태 조회를 요청하는것은 객체에게 메시지를 전송하는것과 매치된다.

또 버튼을 누르는 것은 사람이지만 어떤 방식에 따라 작동할지는 기계 스스로 결정한다.

여기서 기계에 접근할 방법은 버튼뿐이라는 것도 객체가 제공하는 행동뿐이라는 것을 강조한다.
즉, 사용자는 객체가 제공하는 버튼으로 구성된 인터페이스를 통해서만 접근할 수 있다.

이는 객체의 캡슐화를 강조하게 되는데.
기계 비유는 객체 캡슐화를 시각적으로 묘사한다.

그리고 기계 객체라면 같은 모양의 기계가 2개여도 우리가 서로 다른 것으로 인식하는 것처럼
객체 또한 같은 상태, 행동이여도 구별 가능한 것으로 객체가 상태와 무관하게 구분 가능한 식별자를 가진다는 것을 확인할 수 있다.

행동이 상태를 결정한다.

객체지향에서 쉽게 빠지는 함정은 상태를 중심으로 객체를 보는 것이다.

먼저 객체에 필요한 상태가 무엇인지 결정하고 그 상태에 필요한 행동을 결정한다.
막.. 키, 위치 먼저 정하고 이를 변경하거나 조회하는 행동을 추가하는...

하지만 이는 설계에 좋지 않다..

1. 상태를 먼저 결정할 경우 캡슐화가 저해된다.

상태에 초점을 맞추면 상태가 내부로 캡슐화되지 못하고 공용 인터페이스에 노출될 가능성이 높아진다.

2. 객체를 협력자가 아닌 독립된 섬으로 만든다.

객체가 필요한 이유는 다른 객체와 협력하기 위해서인데
상태를 먼저 고려하면 협력에서 먼 객체를 설계하게 되어 협력에 적합하지 못한 객체를 만들게 된다.

3. 객체 재사용성이 저해된다.

객체의 재사용성은 다양한 협력에 참여할수 있는 능력에서 나온다.
위에서 말한 단점으로 재사용성 또한 떨어지게 된다..

따라서 좋은 객체를 만들기 위해서는 상태가 아닌 행동에 초점을 맞춰야 한다.

우리는 애플리케이션 안에서 어떤 행동을 원하느냐가 어떤 객체를 적합한지를 결정한다.
행동을 결정한 후 행동에 필요한 정보를 상태로 결정해야한다.

어떤 협력안에서 객체의 행동은 결국 객체의 책임을 의미하는데
따라서 어떤 책임이 필요한지를 먼저 결정하는 책임 주도 설계(RDD) 등이 응집도 높고 재사용 가능한 객체를 만들수 있도록 도와준다.

은유와 객체

두번째 도시전설

01장에서 말했던 클래스가 객체지향의 핵심이 아니라는 말이 있었는데

이와 유사하게 많은 사람들이 착각하는 것이 객체지향이란 현실 세계의 모방이라는 것이다.

사실 위 이야기는 현실 세계에 존재하는 객체를 모방한 후 필요한 부분만을 취해 소프트웨어 객체로 만드는 것인데
보통 이를 추상화라고 한다.

그안에는 모방해서 단순화 한다라는 의미가 있다

추상화란 자신이 원하는 특성만 취하고 필요 없는 부분을 추려 핵심만 표현하는 행위를 말한다.

그러나 객체지향 세계는 현실 세계의 단순한 모방이 아니다.

1장에서 모방이 아닌 새로운 세게의 창조라 말했었음

의인화

현실 객체와 소프트웨어 객체의 가장 큰 차이점은??

• 현실 세계에서는 수동적인 존재가 능동적으로 변한다는 것.

현실 속 트럼프 카드는 스스로 뒤집을 수도, 말을 할 수도, 걸을 수도 없다.
뭐 등등 이런 물건은 사람이 사용해야 되는 그런 느낌

그러나 객체지향 세계에서는 모두 스스로 가능하다..!!

이를 의인화라고 부른다.

쉽게 말해 모든 물건들이 사람처럼 스스로 생각 행동한다는 것.

은유

위에서 말한 내용은.. 사실 소프트웨어를 만드는데는 도움을 주지 않는다.

그래서 객체지향 세게와 현실 세계 객체 사이에는 전혀 상관이 없나??
하면 그건 또 아님

그래서 이 사이 관계를 은유로 설명할 수 있다.

은유란 실제로 적용되지 않는 한 가지 개념을 이용해 다른 개념을 서술하는 대화의 한 형태이다.

현실의 객체의 의미 일부가 소프트웨어 객체로 전달된다.

예를 들어 전화기.
비록 현실 속 전화기는 스스로 전화를 걸 수 없지만

알고 있는 전화기라는 개념을 이용해 소프트웨어 객체를 만든다면??
이 객체가 전화를 걸 수 있다는 사실을 쉽게 알 수 있다.

이 은유는 표현적 차이 또는 의미적 차이라는 논점과 관련이 깊다.

여기서 차이는 실제로 사람들이 생각하는 모습과 실제 표현 사이의 차이를 말한다.

은유 관계에 있는 실제 객체의 이름을 사용한다면 은유를 효과적으로 사용할 수 있고
표현적 차이를 줄일 수 있다.

이상한 나라를 창조하라

객체지향 설계자로서 우리의 목적은 현실을 모방하는 것이 아니다.
단지 이상한 나라를 창조하기만 하면 된다.

현실을 닮아야 한다는 어떤 제약이나 구속도 없다.

창조한 객체의 특성을 상기시킬 수 있다면 현실 속의 이름을 이용해 묘사하라.
그렇지 않다면 깔끔하게 현실을 무시하고 새로운 세계를 창조해라

다음 장은 객체지향의 사실과 오해 3장에서 이어서..