4장 : 역할, 책임, 협력

객체들은 협력에 참여하기 위해 특정한 역할을 맡고 역할에 적합한 책임을 수행하게 된다.

협력

우리 모두를 합친 것보다 더 현명한 사람은 없다.

요청하고 응답하며 협럭하는 사람들

일상생활 속에서 이뤄지는 협력의 본질은 요청과 응답으로 연결되는 사람들의 네트워크다.

협력은 다수의 요청과 응답으로 구성되며 전체적으로 협력은 다수의 연쇄적인 요청과 응답의 흐름으로 구성된다.

누가 파이를 훔쳤지 ?

객체지향의 세계는 동일한 목적을 달성하기 위해 협력하는 객체들의 공동체이다.

재판 속의 협력

어떤 등장인물들이 특정한 요청을 받아들일 수 있는 이유는 그 요청에 대해 적절한 방식으로 응답하는 데 필요한 지식과 행동 방식을 가지고 있기 때문이고, 요청과 응답은 협력에 참여하는 객체가 수행할 책임을 정의한다.

책임

어떤 객체가 어떤 요청에 대해 대답해 줄 수 있거나, 적절한 행동을 할 의무가 있는 경우 해당 객체가 책임을 가진다고 말한다. 어떤 대상에 대한 요청은 그 대상이 요청을 처리할 책임이 있음을 암시한다.

“객체지향 개발에서 가장 중요한 능력은 책임을 능숙하게 소프트웨어 객체에 할당하는 것"_크레이그_라만

책임의 분류

• 책임은 객체에 의해 정의되는 응집도 있는 행위의 집합으로, 객체가 알아야 하는 정보와 객체가 수행할 수 있는 행위에 대해 개략적으로 서술한 문장이다.

• 객체의 책임은 ‘객체가 무엇을 알고 있는가(knowing)’와 ‘무엇을 할 수 있는가(doing)’로 구성된다.

  • 아는 것

    • 개인적인 정보에 관해 아는 것

    • 관련된 객체에 관해 아는 것

    • 자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것

  • 하는 것

    • 객체를 생성하거나 계산을 하는 등의 스스로 하는 것

    • 다른 객체의 행동을 시작시키는 것

    • 다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것

책임은 객체의 외부에 제공해 줄 수 있는 정보(knowing)와 외부에 제공해 줄 수 있는 서비스(doing)의 목록이다. 따라서 책임은 객테의 공용 인터페이스를 구성한다.

책임과 메시지

• 한 객체가 다른 객테에게 전송한 요청은 그 요청을 수신한 객체의 책임이 수행되게 한다.

• 이처럼 객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송이라고 한다.

• 책임과 메시지의 수준이 같지는 않다. 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 시작된다.

역할

책임의 집합이 의미하는 것

어떤 객체가 수행하는 책임의 집합은 객체가 협력 안에서 수행하는 역할을 암시한다.

굳이 왕을 판사라고 부르고 모자 장수를 증인이라고 불르는 이유는, 역할이 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소이기 때문이다.

판사와 증인

재판 과정은 전체적으로 그 흐름이 매우 유사하다. 차이점은 증인이 ‘모자장수’에서 ‘요리사’, ‘앨리스’라는 점과 판사가 ‘왕’대신 ‘여왕’이라는 것이다.

역할이 답이다

지금 우리는 서로 다른 세 개의 재판 과정, 즉 세 개의 협력이 주어져 있다. 협력에 참여하는 등장인물들을 제외한 나머지 과정이 유사해서 하나의 협력으로 다루고 싶다.

‘판사’와 ‘증인’이라는 역할(role)을 사용하면 세 가지 협력을 모두 포괄할 수 있는 하나의 협력으로 추상화할 수 있다.

역할은 협력 내에서 다른 객체로 대체할 수 있음을 나타내는 일종의 표식이다. 역할을 대체할 수 있는 객체는 동일한 메시지를 이해할 수 있는 객체로 한정된다.

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메시지는 책임을 의미한다. 결국 동일한 역할을 수행할 수 있다는 것은 해당 객체들이 협력 내에서 동일한 책임의 집합을 수행할 수 있다는 것이다. 동일한 역할을 수행하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 수 있기 때문에 동일한 책임을 수행할 수 있다.

요약

• 역할의 개념을 사용하면 유사한 협력을 추상화해서 인지 과부하를 줄일 수 있다.

• 다양한 객체들이 협력에 참여할 수 있기 때문에 재사용성이 높아진다.

💡 역할은 객체지향 설계의 단순성, 유연성, 재사용성을 뒷받침한다.

협력의 추상화

협력의 추상화는 설계자가 다뤄야 하는 협력의 개수를 줄이는 동시에 구체적인 객체를 추상적인 역할로 대체함으로써 협력의 양상을 단순화한다.

대체 가능성

• 역할은 협력 안에서 다른 객체에 의해 대체될 수 있는 추상적인 협력자다.

• 객체가 역할을 대체하기 위해서는 행동이 호환돼야 한다. 즉 객체가 역할을 대체 가능하기 위해서는 협력 안에서 역할이 수행하는 모든 책임을 동일하게 수행할 수 있어야 한다.

• 객체는 역할이 암시하는 책임보다 더 많은 책임을 가질 수 있다.

  • 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.

  • 역할이 협력을 추상적으로 만들 수 있는 이유는 역할 자체가 객체의 추상화이기 때문이다. ❓

💡 역할의 대체 가능성은 행위 호환성을 의미하고, 행위 호환성은 동일한 책임의 수행을 의미한다.

객체의 모양을 결정하는 협력

흔한 오류

1. 객체는 행위를 수행하며 협력에 참여하기 위해 존재한다. 시스템에 필요한 데이터를 저장하기 위해 존재하는 것이 아니다.

2. 중요한 것은 정적인 클래스가 아니라 협력에 참여하는 동적인 객체이며, 클래스는 단지 시스템에 필요한 객체를 표현하고 생성하기 위해 프로그래밍 언어가 제공하는 구현 매커니즘일 뿐이다.

객체지향 입문자들이 데이터나 클래스를 중심으로 애플리케이션을 설계하는 이유는 협력이라는 문맥을 고려하지 않고 각 객체를 독립적으로 바라보기 때문이다.

💡 객체지향의 핵심은 클래스를 어떻게 구현할 것인가가 아니라 객체가 협력 안에서 어떤 책임과 역할을 수행할 것인지 결정하는 것이다.

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

• 올바른 객체를 설계하기 위해서는 경고하고 깔끔한 협력을 설계해야 한다.

• 협력을 설계한다는 것은 설계에 참여하는 객체들이 주고받을 요청과 응답의 흐름(수행될 책임)을 결정한다는 것을 의미한다.

• 클래스와 데이터는 협력과 책임의 집합이 결정된 후에 구현 방법을 결정해야 한다.

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객체에게 책임을 할당하고 나면 책임은 객체가 외부에 제공하게 될 행동이 된다. 협력이라는 문맥에서 객체가 수행하게 될 적절한 책임, 즉 행동을 결정한 후에 그 행동을 수행하는 데 필요한 데이터를 고민해야 한다. 객체가 협력에 참여하기 위해 필요한 데이터와 행동이 어느 정도 결정된 후에 클래스 구현 방법을 결정해야 한다.

객체의 행위에 초점을 맞추기 위해서는 협력이라는 실행 문맥 안에서 책임을 분배해야 한다.

💡 객체지향 시스템에서는 가장 중요한 것은 충분히 협력적으로 만든 후에 협력이라는 문맥 안에서 객체를 충분히 자율적으로 만드는 것이다.

객체지향 설계 기법

객체지향 설계에서 가장 중요한 토양인 역할, 책임, 협력의 관점에서 애플리케이션을 설계하기 위한 유용한 세 가지 기법을 살펴볼 것이다.

before start

객체지향 시스템은 역할과 책임을 수행하는 자율적인 객체들의 공동체다.

객체는 고립된 존재가 아니며 시스템의 더 큰 목표를 달성하기 위해 다른 객체와 협력하는 사회적인 존재다. 객체지향 시스템의 목적은 사용자의 요구를 만족시킬 수 있는 기능을 제공하는 동시에 이해하기 쉽고, 단순하며, 유연한 상호작용을 제공하는 객체들의 공동체를 구축하는 것이다.

결국 객체지향 설계란 애플리케이션의 기능을 구현하기 위한 협력 관계를 고안하고, 협력에 필요한 역할과 책임을 식별한 후 이를 수행할 수 있는 적절한 객체를 식별해 나가는 과정이다.

🍄 객체지향을 협력하는 객체들의 공동체로 바라보는 관점은 유연하고 견고한 객체지향 시스템을 설계하는 데 필요한 강력한 개념적인 프레임워크를 제공한다.

책임-주도 설계

• 객체지향 설계의 핵심은 올바른 책임을 올바른 객체에게 할당하는 것이다.

• 책임-주도 설계는 현재 가장 널리 받아들여지는 객체지향 설계 방법이다.

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시스템의 기능은 더 작은 규모의 책임으로 분할되고 각 책임은 책임을 수행할 적절한 객체에게 할당된다.

객체가 책임을 수행하는 도중에 스스로 처리할 수 없는 정보나 기능이 필요한 경우 적절한 객체를 찾아 필요한 작업을 요청하고, 이 요청 행위를 통해 결과적으로 객체들 간의 협력 관계가 만들어진다.

만약 책임을 여러 종류의 객체가 수행할 수 있다면 협력자는 객체가 아니라 추상적인 역할로 대체된다.

시스템은 스스로 자신을 책임질 수 있을 정도로 충분히 자율적인 동시에 다른 객체와 우호적으로 협력할 수 있을 정도로 충분히 협조적인 객체들로 이뤄진 생태계를 구성하게 된다.

✔️ 시스템 설계 절차

• 시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악한다.

• 시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할한다.

• 분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객테 또는 역할을 찾아 책임을 할당한다.

• 객체가 책임을 수행하는 중에 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.

• 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 한다.

역할, 책임, 협력은 유연하고 견고한 객체지향 시스템을 만드는 데 필요한 중요한 요소이고, 그 외의 장치는 단지 이 세가지를 보완하고 애플리케이션의 복잡도를 줄이기 위해 필요한 보조 재료일 뿐니다.

💡 역할, 책임, 협력에 집중하라.

디자인 패턴

• 책임-주도 설계는 객체의 역할, 책임, 협력을 고안하기 위한 방법과 절차를 제시한 반면 디자인 패턴은 책임-주도 설계의 결과를 표현한다.

• 일반적으로 디자인 패턴은 반복적으로 발생하는 문제와 그 문제에 대한 해법의 쌍으로 정의된다.

• 디자인 패턴은 공통으로 사용할 수 있는 역할, 책임, 협력의 템플릿이다.

example. COMPOISTE pattern

...

테스트-주도 개발

• 테스트-주도 개발의 기본 흐름은 실패하는 테스트를 작성하고, 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드를 작성한 후, 리팩터링을 통해 중복을 제거하는 것이다.

• 테스트-주도 개발은 객체가 이미 존재한다고 가정하고 객체에게 어떤 메시지를 전송할 것인지에 관해 먼저 생각해야한다.

• 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.

• 테스트-주도 개발은 책임-주도 설계의 기본 개념을 따른다.

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• 사전 설계 없이 테스트-주도 개발을 진행하는 개발자들은 책임-주도 설계의 단계적인 절차와 기법들을 짧은 시간에 감각적으로 수행하는 사람이다. 때로는 요구사항으로부터 특정 패턴이 필요하다는 것을 눈치채고 패턴을 목표로 빠르게 테스트를 작성한다.

• 테스트-주도 개발은 객체지향에 대한 깊이 있는 지식을 요구한다. 테스트를 작성하기 위해 객체의 메서드를 호출하고 반환값을 검증하는 것은 순간적으로 객체가 수행해야 하는 책임에 관해 생각한 것이다. 테스트에 필요한 간접 입력 값을 제공하기 위해 스텁(stub)을 추가하거나 간접 출력 값을 검증하기 위해 목 객체(mock object)를 사용하는 것은 객체와 협력해야 하는 협력자에 관해 고민한 결과를 코드로 표현한 것이다.

• 협력 안에서 객체의 역할과 책임이 무엇이고 이것이 클래스와 같은 프로그래밍 언어 장치로 구현되는 방식에 대한 감각을 갖춰야만 효과적인 테스트를 작성할 수 있다.

느낀점