[JAVA 객체지향 디자인 패턴] 2장 : 객체지향의 원리

추상화

어떤 영역에서 필요로 하는 속성이나 행동을 추출하는 작업을 의미한다.

 

여러 객체의 공통된 특징을 파악해 하나의 집합으로 일반화하게 된다.

얻을 수 있는 것

각 개체의 구체적인 개념에 의존하지 않기 때문에 설계를 유연하게 변경할 수 있다.

 

ex) 자동차는 어떤 종류의 자동차든 상관 없이 엔진오일을 갈 수 있다.

캡슐화

캡슐화가 필요한 이유

소프트웨어 개발에서 요구사항 변경은 당연한 것이기 때문!

얻을 수 있는 것

캡슐화는 정보 은닉을 통해 낮은 결합도와 높은 응집도를 갖도록 한다. 

-> 변경이 발생해도 영향이 적음

 

• 정보 은닉 : 외부에서 알 필요가 없는 내부 정보에 접근하지 못하도록 하는 것 
  • ex) 자동차의 가속 페달을 밝으면 속도가 올라가지만 그 안에 어떤 과정이 있는지 몰라도 지장이 없음
• 응집도 : 클래스나 모듈 안의 요소들이 얼마나 밀접하게 관련되어 있는지 (내부)
• 결합도 : 어떤 기능을 실행하는 데 다른 클래스나 모듈들에 얼마나 의존적인지

정보은닉이 없다면 한 클래스가 변경이 발생하면 변경된 클래스의 비밀에 의존하는 클래스 또한 변경해야할 가능성이 높아진다.

이는 소프트웨어의 결합도를 높이고 서로에게 영향을 끼치게 된다.

 

일반화 관계

일반화는 또 다른 캡슐화라고 볼 수 있다.

(객체 지향에서 상속 관계)

 

기능의 재사용은 일반화 관계로 얻을 수 있는 일부 이점일뿐 다른 중요한 포인트가 있다.

 

일반화는 또 다른 캡슐화!

'사람' 클래스는 자동차는 알지만 구체적인 자동차의 종류를 알지 못한다. 즉, 사람은 자동차의 종류에 따라 영향을 받지 않을 수 있다.

만약, '현대', '토요타' 등 자동차가 더 추가되어도 사람은 그저 자동차만 알기 때문에 그대로 사용할 수 있다. (사람의 변경 없이 확장 가능)

 

이렇게 사용할 수 있는 이유는 일반화 관계를 통해 자식 클래스를 외부로부터 은닉했기 때문이다. 

 

[KEYPOINT] : "일반화 관계는 자식 클래스를 외부로부터 은닉하는 캡슐화의 일종이다."

일반화 관계와 위임

많은 사람들이 일반화 관계를 속성이나 기능의 상속, 즉 재사용을 위해 존재한다고 오해하고 있다!

이는 사실이 아니다!!

 

MyStack을 ArrayList를 상속해 구현한다고 가정해보자.

이 때 우리는 User클래스를 통해 MyStack을 사용할 것이다.

 

User클래스에서는 MyStack으로 ArrayList의 모든 메서드를 사용할 수 있으므로 Stack의 중간에 넣거나 삭제할 수도 있다.

이것은 Stack의 무결성 조건인 "LIFO" 위배 된다.

따라서, 이 두 클래스의 일반화 관계는 성립할 수 없다. (Stack "is a kind of" ArrayList??) -> Nope

 

그렇다면 어떤 클래스의 일부 기능만 재사용하고 싶다면 어떻게 해야 좋을까? 답은 "위임"을 사용하는 것이다.

위임

위임은 자신이 직접 기능을 실행하지 않고 다른 클래스의 객체가 기능을 실행하도록 위임하는 것이다.

• 위임 예시 코드

Public class MyStack<String>{  
  private ArrayList<String> arList = new ArrayList<String>;
  public void push(String ele){
    arList.add(ele);
  }
  public String pop(){
    return arList.remove(size() - 1);
  }
  public boolean isEmpty(){
    return arList.isEmpty();
  }
}

 

기능만 재사용할 때는 "위임", 일반화 관계라면 "상속"을 사용하자.

다형성

객체지향에서 다형성은 '서로 다른 클래스의 객체가 같은 메시지를 받았을 때 각자의 방식으로 동작하는 능력'이다.

 

다형성과 일반화관계를 이용해서 자식 클래스를 개별적으로 다룰 필요없이 한 번에 처리할 수 있는 수단을 제공한다.

Public abstract class Pet{  
  public abstract void talk();
}

public class Cat extends Pet{
  public void talk(){
    sysout("야옹");
  }
}

public class Dog extends Pet{
  public void talk(){
    sysout("멍멍");
  }
}

public class Parrot extends Pet{
  public void talk(){
    sysout("안녀영");
  }

  public void fly(){
    sysout("날았다!");
  }
}

public class Main{
  public static void main(String[] args){
    Pet[] p = {new Cat(), new Dog(), new Parrot};
    ((Cat)p[0]).talk();
    ((Cat)p[1]).talk();
    p[2].fly();
    p[2].talk();
  }
}

위 코드처럼 다형성을 사용하면 각각의 동물의 울음소리에 대해 하나의 메서드로 처리해줄 수 있다.

또한, 새로운 동물이 추가되더라도 수정없이 똑같은 메서드로 처리할 수 있다.

이것이 가능한 이유는 부모 클래스의 참조 변수가 자식 클래스의 객체를 참조할 수 있기 때문이다. (리스코프 치환 법칙)

(단, 부모 클래스가의 참조 변수가 접근할 수 있는 것은 부모 클래스가 물려준 변수와 메서드뿐이다.

 

[KEYPOINT] : 다형성과 일반화관계는 코드를 간결할게 할 뿐 아니라 변화에도 유연하게 대처할 수 있게 한다.

 

피터 코드의 상속 규칙

1. 자식 클래스와 부모 클래스 사이는 '역할 수행' 관계가 아니어야 한다.
2. 한 클래스의 인스턴스는 다른 서브 클래스의 객체로 변환할 필요가 절대 없어야 한다.
3. 자식 클래스가 부모 클래스의 책임을 무시하거나 재정의하지 않고 확장만 수행해야 한다.
4. 자식 클래스가 단지 일부 기능을 재사용할 목적으로 유틸리티 역할을 수행하는 클래스를 상속하면 안된다. (위임)
5. 자식 클래스가 역할, 트랜잭션, 디바이스 등을 특수화 해야 한다.