5장 : 책임과 메시지

휼륭한 메시지가 훌륭한 객체지향 설계의 기반. 객체의 자율성과 설계의 유연성은 얼마나 훌륭한 메시지를 선택하느냐에 달려 있다.

자율적인 책임

설계의 품질을 좌우하는 책임

• 객체지향 공동체를 구성하는 기본 단위는 ‘자율적’인 객체다.

• 자율적인 객체란 스스로의 의지와 판단에 따라 각자 맡은 책임을 수행하는 객체를 의미한다.

• 적절한 책임이 자율적인 객체를 낳고, 자율적인 객체들이 모여 유연하고 단순한 협력을 낳는다.

자신의 의지에 따라 증언할 수 있는 자유

• 객체가 책임을 자율적으로 수행하기 위해서는 객체에게 할당되는 책임이 자율적이어야 한다.

• 상세한 수준의 책임은 협력의 최종 목표를 만족시킬지 몰라도 객체가 누려야 하는 자율성을 제한한다.

💡 객체지향 세계는 자율적인 객체들의 공동체이고, 객체가 자율적이기 위해서는 객체에게 할당되는 책임의 수준 역시 자율적이어야 한다.

example

'증언하라'

모자 장수는 왕의 요청을 받아야만 책임을 수행하기 시작하겠지만 증언 방식이나 증언에 필요한 자료는 스스로의 의지와 판단에 따라 자유롭게 선택할 수 있다. 중요한 것은 왕의 입장에서 모자 장수가 어떤 방법으로 증언하는지는 중요하지 않다는 것이다. 증언이라는 책임만 완수할 수 있따면 나머지 구체적인 방법이나 절차는 모자 장수가 자유롭게 선택하도록 허용한다.

너무 추상적인 책임

• 책임이 수행 방법을 제한할 정도로 너무 구체적인 것도 문제지만 협력의 의도를 명확하게 표현하지 못할 정도로 추상적인 것 역시 문제다.

• 어떤 책임이 가장 적절한가는 설계 중인 협력이 무엇인가에 따라 달라진다.

• 성급한 일반화의 오류를 피하고 현재의 문맥에 가장 적합한 책임을 선택할 수 있는 안목을 길러야 한다.

example

‘증언하라’라는 책임이 훌륭한 책임인 이유는 모자 장수의 자율성을 보장할 수 있을 정도로 충분히 추상적인 동시에 협력의 의도를 뚜렷하게 표현할 수 있을 정도로 충분히 구체적이기 때문이다.

‘어떻게’가 아니라 ’무엇’을

자율적인 책임의 특징은 객체가 ‘어떻게(how)’ 해야 하는가가 아니라 ‘무엇(what)’을 해야 하는가를 설명한다는 것이다.

책임을 자극하는 메시지

• 책임이라는 말 속에는 어떤 행동을 수행한다는 의미가 포함돼 있다.

• 객체가 자신에게 할당된 책임을 수행하도록 만드는 것은 외부에서 전달되는 요청이다.

• 객체가 다른 객체에게 접근할 수 있는 방법은 요청을 전송하는 것뿐이고, 이 요청을 메시지라 부른다.

💡메시지는 객체로 하여금 자신의 책임, 즉 행동을 수행하게 만드는 유일한 방법이다.

메시지와 메서드

메시지

• ‘증언하라’라는 부분을 메시지 이름(message name)이라하고, 메시지를 전송할 때 추가적인 정보가 필요한 경우 메시지 인자(argument)를 통해 추가 정보를 제공할 수 있다.

✔️ 메시지는 메시지 이름과 인자 두 부분으로 구성된다.

증언하라(어제, 왕국)

✔️ 메시지는 메시지 이름과 인자의 조합이므로 결국 메시지 전송은 수신자, 메시지 이름, 인자의 조합이 된다.

모자장수.증언하라(어제, 왕국)

• 메시지를 수신받은 객체는 우선 자신이 해당 메시지를 처리할 수 있는지 확인한다. 메시지를 처리할 수 있다는 이야기는 객체가 해당 메시지에 해당하는 행동을 수행해야 할 책임이 있다는 것을 의미한다. 따라서 객체가 수신할 수 있는 메시지 모양이 객체가 수행할 책임의 모양을 결정한다.

• 객체의 외부와 내부가 메시지를 기준으로 분리된다.

example

• 왕과 모자 장수 사이의 협력에서 왕은 모자 장수에게 ‘증언하라’라는 메시지를 전송한다. 왕에게는 모자 장수와 협력하기 위해 선택할 수 있는 다른 의사소통 방법이 없다. 왕은 오직 메시지-전송을 통해서만 모자 장수와 협력할 수 있다. 이때 메시지를 전송하는 왕은 송신자가 되고 메시지를 수신하는 모자 장수는 수신자다 된다.

• 재판 협력에서 모자 장수는 ‘증인석에 입장하라’와 ‘증언하라’라는 두 가지 메시지를 받는다. 모자 장수가 수행할 책임은 당연하게도 메시지의 이름을 딴 ‘증인석에 입장하다’와 ‘증언하다’일 것이다.

• 모자 장수는 ‘증인석에 입장하라’와 ‘증언하라’라느 메시지를 수신했을 때 이를 처리하는 방법을 자유롭게 선택할 수 있다. 이것은 메시지를 전송하는 왕과 하얀 토끼가 모자 장수에 대해 메시지를 제외한 어떤 것도 볼 수 없기 때문이다.

메서드

• 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법을 메서드라고 한다.

• 메시지를 수신한 객체가 실행 시간에 메서드를 선택할 수 있다는 사실은 다른 프로그래밍 언어와 객체지향 프로그래밍 언어를 구분 짓는 핵심적인 특징 중 하나다. (이것은 프로시저 호출에 대한 실행 코드르 컴파일 시간에 결정하는 절차적인 언어와 확연히 구분되는 특징이다. )

다형성

• 다형성이란 서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 서로 다른 메서드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘을 가리킨다.

• 다형성은 역할, 책임, 협력과 깊은 관련이 있다. 서로 다른 객체들이 다형성을 만족시킨다는 것은 객체들이 동일한 책임을 공유한다는 것을 의미한다.

• 송신자의 관점에서 다형적인 수신자들을 구별할 필요가 없으며 자신의 요청을 수행할 책임을 지닌다는 점에서 모두 동일하다. 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성을 의미한다.

• 다형성은 수신자의 종류를 캡슐화한다. 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만드는데, 송신자가 수신자의 종류를 모르더라도 메시지를 전송할 수 있다.

• 다형성은 송신자와 수신자 간의 객체 타입에 대한 결합도를 메시지에 대한 결합도로 낮춘다. 이는 메시지를 이해할 수 있는 어떤 객체와도 협력할 수 있는 유연하고 확장 가능한 구조를 만들 수 있도록 한다.

example

모자 장수, 요리사, 앨리스는 모두 왕이 전송한 ‘증언하라’라는 메시지를 이해할 수 있다. 각 수신자는 왕이 전송한 메시지를 처리하기 위해 자신만의 방법을 자유롭게 선택할 수 있다.

유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력의 의미

송신자가 수신자에 대해 매우 적은 정보만 알고 있더라도 상호 협력이 가능하다는 사실은 설계의 품질에 큰 영향을 미친다.

1. 협력이 유연해진다. 송신자는 수신자가 메시지를 이해한다면 누구라도 상관하지 않는다.

2. 협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있따. 송신자에게 아무런 영향도 미치지 않고서고 수신자를 교체할 수 있기 때문에 협력의 세부적인 수행 방식을 쉽게 수정할 수 있다.

3. 협력이 수행되는 방식을 재사요할 수 있다. 협력에 영향을 미치지 않고서도 다양한 객체들이 수신자의 자리를 대체할 수 있기 때문에 다양한 문맥에서 협력을 재사용할 수 있다.

객체-지향 시스템

객체-지향 시스템은 협력하는 객체들의 연결망(web)이다. 시스템은 객체를 생성하고 상호 간에 메시지를 송신할 수 있게 이들을 끼워 맞춤으로써 구축된다. 시스템의 행위는 객체들의 조합으로 창발되는 속성이다. 이것은 객체의 조합을 변경함으로써 시스템의 행위를 변경할 수 있게 한다.

개체의 조합을 관리하기 위해 작성하는 코드는 객체 연결망이 어떻게 행동할 것인지에 대한 선언적인 정의다. 객체가 어떻게 할 것인지보다는 무엇을 할 것인지에 초점을 맞추기 때문에 시스템의 행위를 변경하기가 쉽다.

송신자와 수신자를 약하게 연결하는 메시지

메시지는 송신자와 수신자 사이의 결합도를 낮춤으로써 설계를 유연하고, 확장 가능하고, 재사용 가능하게 만든다.

메시지를 따라라

객체지향의 핵심, 메시지

• 객체지향 애플이케아션의 중심 사상은 연쇄적으로 메시지를 전송하고 수신하는 객체들 사이의 협력 관계를 기반으로 사용자에게 유용한 기능을 제공하는 것이다.

• 클래스가 코드를 구현하기 위한 중요한 추상화 도구이지만, 애플리케이션을 살아있게 만드는 것은 클래스가 아니라 객체이고, 이런 객체들의 윤곽을 결정하는 것이 메시지다.

• 메시지가 아니라 데이터를 중심으로 객체를 설계하는 방식은 객체의 내부 구조를 객체 정의의 일부로 만들기 때문에 객체의 자율성을 저해한다. 객체의 내부 구조는 감춰져야 한다.

• 독립된 객체의 상태와 행위에 대해 고민하지 말고 시스템의 기능을 구현하기 위해 객체가 다른 객체 에게 제공해야 하는 메시지에 대해 고민하라.

• 훌륭한 객체지향 설계는 어떤 객체가 어떤 메시지를 전송할 수 있는가와 어떤 객체가 어떤 메시지를 이해할 수 있는가를 중심으로 객체 사이의 협력 관계를 구성하는 것이다.

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객체를 이용하는 중요한 이유는 객체가 다른 객체가 필요로 하는 행위를 제공하기 때문이다.

협력 관계 속에서 다른 객체에게 무엇을 제공해야 하고 다른 개체로부터 무엇을 얻어야 하는가라는 관점에서 접근할 때만 훌륭한 책임을 수확할 수 있다.

나의 궁금증 ? 만약 객체한테 단순 데이터 저장만을 요구한다면 ? 메시지는 저장하라

데이터-주도 설계

외부의 객체가 객체 내부를 마음대로 주무를 수 있다면 객체가 자신의 의지에 따라 판단하고 행동할 수 있는 자율성이 저해된다. 결국 객체 외부에서는 몰라도 되는 객체 내부 구조의 변경이 외부의 협력자에게까지 파급될 것이다.

cf. 데이터-주도 설계

💡 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 과정이다. 책임을 완수하기 위해 협력하는 객체들을 이용해 시스템을 설계하는 방법을 책임-주도 설계라고 한다.

• 책임-주도 설계 방법에서 역할, 책임, 협력을 식별하는 것은 애플이케이션이 수행하는 기능을 시스템의 책임으로 보는 것으로부터 시작된다. 시스템이 수행할 책임을 구현하기 위해 협력 관계를 시작할 적절한 객체를 찾아 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당한다. 객체가 책임을 완수하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하다고 판단되면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정한다. 메시지를 결정한 후에는 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.

  수신자는 송신자가 기대한 대로 메시지를 처리할 책임이 있다.

• 메시지가 수신자의 책임을 결정한다.

What/Who 사이클

• 책임-주도 설계의 핵심은 어떤 행위가 필요한지를 먼저 결정한 후에 이 행위를 수행할 객체를 결정하는 것이다. 이 과정을 흔히 What/Who 사이클이라고 한다.

• 협력이라는 문맥 안에서 필요한 메시지를 먼저 결정할 후에 메시지를 수신하기에 적헙한 객체를 선택한다. 그리고 수신된 메시지가 객체의 책임을 결정한다.

• 수신 가능한 메시지가 모여 객체의 인터페이스를 구성한다.

묻지 말고 시켜라

• 메시지를 먼저 결정하고 객체가 메시지를 따르게 하는 설계방식은 객체가 외부에 제공하는 인터페이스가 독특한 스타일을 따르게 한다. 이 스타일을 묻지 말고 시켜라(Tell. Don’t Ask) 스타일 또는 데메테르 법칙이라고 한다. 송신자는 수신자가 어떤 객체인지는 모르지만 자신이 전송한 메시지를 잘 처리할 것이라는 것을 빋고 메시지를 전송할 수밖에 없다.

• ‘묻지 말고 시켜라’ 스타일은 객체를 자율적으로 만들고 캡슐화를 보장하며 결합도를 낮게 유지시켜 주기 문에 설계를 유연하게 만든다.

message

메시지를 결정하기 전까지는 객체에 관해 고민하지 말아야 한다.

책임-주도 설계는 객체가 아니라 객체들이 주고받는 메시지에 초점을 맞추게 함으로써 객체지향의 장점을 극대화한다.

What/Who 사이클은 어떤 객체가 필요한지를 생각하지 말고 어떤 메시지가 필요한지를 먼저 고민하라고 조언한다.

메시지를 믿어라

• 메시지를 전송하는 객체의 관점에서 자신이 전송하는 메시지를 수신할 수 있다면 협력하는 객체의 종류가 무엇인지는 중요하지 않다. 중요한 것은 메시지를 수신하는 객체가 메시지의 의미를 이해하고 메시지를 전송한 객체가 의도한 대로 요청을 처리할 수 있는지 여부다.

• 메시지를 이해할 수만 있다면 다양한 타입의 객체로 협력 대상을 자유롭게 교체할 수 있기 때문에 설계가 유연해진다. 다형성은 개별 객체가 아니라 객체들이 주고받는 메시지에 초점을 맞출 때 비로소 진가를 발휘하게 된다.

💡 메시지를 믿어라. 그러면 자율적인 책임은 저절로 따라올 것이다.

객체 인터페이스

인터페이스

• 일반적으로 인터페이스란 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치를 의미한다.

• 객체의 인터페이스만 알면 객체의 내부 구조나 작동 방식을 몰라도 협력에 참여하는 객체들과 상호작용할 수 있다.

• 인터페이스만 유지된다면 객체의 내부 구조나 작동 방식을 변경하거나 다른 객체로 대체한다고 하더라도 인터페이스 사용자에게 영향을 미치지 않는다.

✔️ 인터페이스의 세 가지 특징

1. 인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.

2. 인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식만을 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용 할 수 있다.

3. 대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용할 수 있다.

메시지가 인터페이스를 결정한다.

• 객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지 목록으로 구성된다.

공용 인터페이스

• 인터페이스는 외부에서 접근 가능한 공개된 인터페이스와 내부에서만 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스로 구분된다.

• 각 인터페이스는 메시지 송신자가 다른 객체인지 아니면 객체 자신인지에 따라 다르다.

• 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 메시지가 객체의 공용 인터페이스의 모양을 암시한다.

• 그러므로 메시지를 결정하고 이 메시지를 수행할 객체를 나중에 결정하기 때문에 메시지가 수신자의 인터페이스를 결정할 수밖에 없다.

책임, 메시지, 그리고 인터페이스

• 협력에 참여하는 객의 책임이 자율적이어야 한다.

• 메시지는 개체가 다른 객체에게 요청을 전송할 때 사용하는 매커니즘이다. 객체가 메시지를 수신했을 때 적절한 객체의 책임이 수행된다.

• 메서드란 메시지를 수신했을 때 책임을 수행하는 방법 을 의미한다.

• 메시지와 메서드의 구분은 객체를 외부와 내부라는 두 객의 명확하게 분리된 영역으로 구분하는 동시에 다형성을 통해 다양한 타입의 객체를 수용할 수 있는 유연성을 부과한다.

• 인터페이스는 객체가 책임을 수행하기 위해 외부로부터 메시지를 받기 위한 통로 즉, 객체가 다른 객체와 협력하기 위한 접점으로 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있느냐가 어떤 책임을 수행할 수 있느냐와 어떤 인터페이스를 가질 것인지를 결정한다.

• 메시지로 구성된 공용 인터페이스는 객체의 외부와 내부를 명하게 분리한다.

인터페이스와 구현의 분리

객체 관점에서 생각하는 방법

• 좀 더 추상적인 인터페이스 : 세부 사항을 제거하고 메시지의 의도를 표현한다

example

왕이 모자 장수에게 ‘목적했던 장면을 떠올려라’, ‘떠오르는 기억을 시간 순서대로 재구성하라’, ‘말로 간결하게 표현하라’와 같이 지나치게 상세한 수준의 메시지를 보내는 것은 객체의 자율성을 저해한다 . 대신 ‘증언하라’라는 좀 더 추상적인 수준의 메시지를 수신할 수 있는 인터페이스를 제공하면 수신자의 자율성을 보장할 수 있다.

• 최소 인터페이스 : 주의는 외부에서 사용할 필요사 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 말라는 것이다.

• 인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식 : 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리하라.

구현

• 객체지향의 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 것을 구현(implementation)이라고 한다.

• 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함되는 않는 모든 것이 구현에 포함된다.

• (emoji)객체의 외부와 내부를 분리하라는 것은 결국 객체의 공용 인터페이스와 구현을 명확하게 분리하라는 말과 동일하다.

💡 객체는

• 상태를 가진다.

  • 상태는 어떤 식으로든 객체에 포함되겠지만 객체 외부에 노출되는 공용 인터페이스에 초함되지는 않는다.

  • 상태를 어떻게 표현할 것인가는 객체의 구현에 해당한다.

• 행동을 가진다.

  • 행동은 메시지를 수신했을 떄만 실해되느 일종의 메시지 처리 방법, 즉 메서드이다.

  • 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 쉡게 상호작용할 수 있는 객체를 의미한다.

• 변경해도 무방한 안전 지대와 변경했을 경우 외부에 영향을 미치는 위험 지대를 구분하는 것이다.

• 변경에 대한 안전 지대를 만드는 것은 객체를 자율적인 존재로 만드는 데 기여한다.

• 즉 인터페이스와 구현의 분리 원칙은 변경을 관리하기 위한 것이다. 송신자와 수신자가 구현 부분이 아니라 느슨한 인터페이스에 대해서만 결합되도록 만드는 것이다.

💡 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 때뿐이다.

캡슐화

• 객체의 자율성을 본존하기 위해 구현을 외부러부터 감추는 것을 캡슐화라고 한다.

• 객체는 상태와 행위를 함께 캡슐화함으로써 충분히 협력적이고 만족스러울 정도로 자율적인 존재가 될 수있다.

• 캡슐화를 정보 은닉(information hiding)이라고 부르기도 한다.

✔️상태와 행위의 캡슐화

• 객체는 상태와 행위의 조합이다.

• 객체는 스스로 자신의 상태를 관리하며 상태를 변경하고 외부에 응답할 수 있는 행동을 내부에 함께 보관하고, 외부에는 반드시 접근해야만 하는 행위만 골라 공용인페이스를 통해 노풀한다.

• 이 관점에서의 캡슐화를 데이터 캡슐화라고 한다.

• 프로그래밍 관점에서 상태는 주로 데이터로 구현되고 행동은 프로세스로 구현된다.

• 객체지향에서는 데이터와 프로세스를 객체라는 하나의 틀 안으로 함께 묶어 놓음으로써 객체의 자율성을 보장한다.

✔️사적인 비밀의 캡슐화

• 객체는 외부의 객체가 자신의 내부 상태를 직접 관찰하거나 제어할 수 없도록 막기 위해 의사소통 가능한 특별한 경로만 외부에 노출하느넫, 이를 공용 인터페이스라고 한다. 객체의 공용 인터페이스는 외부에서 전송 가능한 메시지의 집합이다.

• 객체는 공용 인터페이스를 경계로 최대한 자율성을 보장받을 수 있다.

• 객체를 자율적인 존재로 바라보는 것은 결국 객체의 내부와 외부를 엄격하게 분리한다는 것을 의미한다. 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

책임의 자율성을 강조하는 것은 이러한 협력이 이해하기 쉽고 변경에 유연하기 때문이다.

1. 자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.

2. 자율적인 책임은 모자 장수의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.

3. 책임이 자율적인 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.

4. 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.

5. 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.

객체가 수행하는 책임들이 자율적이면 자율적일수록 객체의 존재 이유를 명확하게 표현할 수 있다. 즉 책임이 자율적일수록 객체의 응집도를 높은 상태로 유지하기가 쉬워진다.

책임이 자율적일수록 적절하게 ‘추상화’되며, ‘응집도’가 높아지고, ‘결합도’가 낮아지며, ‘캡슐화’가 증진되고, ‘인터페이스와 구현이 명확히 분리’되며, 설계의 ‘유연성’과 ‘재사용성’이 향상된다.