[객체지향] 2. 이상한 나라의 객체
서문
글의 시작 부분에서 아기의 시선이 머무는 시간을 기준으로 지루함과 놀라움을 구분할 수 있다는 실험 얘기를 설명한다.
이 실험을 통해 사람은 본능적으로 세상을 독립적이고 식별 가능한 객체의 집합으로 바라본다고 한다.
즉 객체란 인간이 분명하게 인지하고 구별할 수 있는 물리적인 또는 개념적인 경계를 지닌 어떤 것이라는 것이다.
객체지향 패러다임의 목적은 현실 세계를 모방하는 것이 아니라 현실 세계를 기반으로 새로운 세계를 창조하는 것이다.
이상한 나라의 앨리스
그 후, 이상한 나라의 앨리스 얘기를 예시로 들어 객체를 설명한다.
앨리스는 음료를 마셔 몸의 크기가 작아지고, 케이크를 먹어서 다시 커지고, 버섯을 먹어서 작아졌다 커졌다 한다.
이 앨리스를 통해 객체의 상태, 행동, 식별 가능 여부 등을 설명한다.
객체
책에서 객체를 다음과 같이 정의한다.
객체란 식별 가능한 개체 또는 사물이다. 객체는 자동차처럼 만질 수 있는 구체적인 사물일 수도 있고, 시간처럼 추상적인 개념일 수도 있다. 객체는 구별 가능한 식별자, 특징적인 행동, 변경 가능한 상태를 가진다. 소프트웨어 안에서 객체는 저장된 상태와 실행 가능한 코드를 통해 구현된다.
상태
객체가 주변 환경과의 상호작용에 어떻게 반응하는가는 그 시점까지 객체에 어떤 일이 발생했느냐에 좌우된다. 채널을 변경하기 위해선 우선 TV 전원을 켜야하는 것이 예시이다. 즉 어떤 행동의 결과는 과거에 어떤 행동들이 일어났었느냐에 의존한다. 이런 과거의 행동의 과정과 결과를 단순하게 기술하기 위해 상태라는 개념이 생겼다.
상태를 이용하면 과거에 얽매이지 않고 현재를 기반으로 객체의 행동 방식을 이해할 수 있다. 예시를 다시 들자면 TV의 전원이라는 상태가 '켜짐'일 때 채널을 변경하는 행동을 할 수 있는 것이다.
객체의 상태를 구성하는 모든 특징을 통틀어 객체의 프로퍼티라고 한다. 프로퍼티는 일반적으로 고정되고 변경되지 않기 때문에 정적이다. 그러나 프로퍼티 값은 시간의 흐름에 따라 변하므로 동적이다
예를 들어 앨리스의 키, 위치 등이 프로퍼티이고 키의 값인 130cm와 위치인 통로가 프로퍼티 값이 되는 것이다.
객체는 다른 객체와 연결되기도 하는데 이런 객체와 객체 사이의 의미 있는 연결을 링크라고 한다. 링크와 달리 객체를 구성하는 단순한 값은 속성이라고 한다. 객체의 프로퍼티는 단순한 값인 속성과 다른 객체를 가리키는 링크라는 두 조합으로 표현될 수 있다.
책에서는 상태를 다음과 같이 정의한다.
상태는 특정 시점에 객체가 가지고 있는 정보의 집합으로 객체의 구조적 특징을 표현한다. 객체의 상태는 객체에 존재하는 정적인 프로퍼티와 동적인 프로퍼티 값으로 구성된다. 객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분할 수 있다.
행동
객체가 취하는 행동은 객체 자신의 상태를 변경시킨다. 이는 행동이 부수 효과를 초래한다는 것을 의미한다.
상태와 행동 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.
- 객체의 행동은 상태에 영향을 받는다.
- 객체의 행동은 상태를 변경시킨다.
객체가 다른 객체와 협력하는 유일한 방법은 다른 객체에게 요청을 보내는 것이다. 요청은 메시지를 통해서 보낼 수 있다. 이렇게 협력에 참여하는 과정에서 자기 자신의 상태뿐만 아니라 다른 객체의 상태 변경을 유발할 수도 있다.
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 외부에 가시적이어야 한다.
캡슐화
객체지향의 세계에서 모든 객체는 자신의 상태를 스스로 관리하는 자율적인 존재이다. 객체는 상태를 캡슐 안에 감춰둔 채 외부로 노출하지 않는다. 외부로부터 전달된 메시지를 통해 객체의 행동을 유발하지만, 객체의 상태를 변경할지 여부는 스스로 결정한다. 즉 상태를 외부에 노출시키지 않고 행동을 경계로 캡슐화하는 것은 객체의 자율성을 높인다.
결론적으로 상태를 잘 정의된 행동 집합 뒤로 캡슐화하는 것은 객체의 자율성을 높이고 협력을 단순하고 유연하게 만든다.
식별자
객체를 서로 구별할 수 있는 특정한 프로퍼티를 식별자라고 한다. 모든 객체는 식별자를 가지며 식별자를 이용해서 객체를 구별할 수 있다. 그러나 숫자, 문자와 같은 단순한 값은 식별자를 가지지 않는다.
객체는 시간에 따라 변경되는 상태를 포함하며 객체는 가변 상태를 가진다. 그러나 타입이 같은 두 객체의 상태가 같다고 해도 두 객체는 독립적인 별개의 객체이다. 행동에 따라 상태가 변할 수 있기 때문이다. 따라서 식별자를 이용해서 두 객체가 같은지를 판단할 수 있는데 이런 성질을 동일성(identical)이라고 한다.
식별자란 어떤 객체를 다른 객체와 구분하는 데 사용하는 객체의 프로퍼티이다. 값은 식별자를 가지지 않기 때문에 상태를 이용한 동등성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교해야 한다. 객체는 상태가 변경될 수 있기 때문에 식별자를 이용한 동일성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교할 수 있다.
객체의 특성을 아래와 같이 간략하게 요약할 수 있다.
- 객체는 상태를 가지며 상태는 변경 가능하다.
- 객체의 상태를 변경시키는 것은 객체의 행동이다.
- 행동의 결과는 상태에 의존적이며 상태를 이용해 서술할 수 있다.
- 행동의 순서가 실행 결과에 영향을 미친다.
- 객체는 어떤 상태에 있더라도 유일하게 식별 가능하다.
행동이 상태를 결정한다.
초보자들이 쉽게 빠지는 함정은 상태를 중심으로 객체를 바라보는 것이다. 상태를 먼저 결정하고 행동을 나중에 결정하는 방법은 설계에 나쁜 영향을 끼친다.
1. 상태를 먼저 결정할 경우 캡슐화가 저해된다. 상태에 초점을 맞출 경우 상태가 객체 내부로 깔끔하게 캡슐화되지 못하고 공용 인터페이스에 그대로 노출될 확률이 높아진다.
2. 객체를 협력자가 아닌 고립된 섬으로 만든다. 상태를 먼저 고려하는 방식은 협력이라는 문맥에서 멀리 벗어난 채 객체를 설계하게 함으로써 자연스럽게 협력에 적합하지 못한 객체를 창조하게 된다.
3. 객체의 재사용성이 저하된다. 상태에 초점을 맞춘 객체는 다양한 협력에 참여하기 어렵기 때문에 재사용성이 저하될 수밖에 없다.
객체는 상태가 아닌 행동에 초점을 맞춰야 한다. 객체는 협력하기 위해 존재한다. 따라서 객체의 적합성을 결정하는 것은 상태가 아닌 객체의 행동이다. 객체의 행동을 먼저 결정하고 그 후에 행동에 적절한 상태를 선택하게 하자.
2장에서 가장 중요하고 반드시 기억해야 하는 진실은 "행동이 상태를 결정한다"는 것이다.
객체지향 세계는 현실 세계의 단순한 모방이 아니다. 객체지향에서의 객체는 현실 객체가 가지지 못한 추가적인 능력을 보유하게 된다. 예를 들어 전화기는 스스로 통화 버튼을 누를 수 없고, 계좌는 스스로 금액을 이체할 수 없다.
이처럼 현실의 객체보다 더 많은 일을 할 수 있는 소프트웨어 객체의 특징을 의인화라고 한다.
여러번 반복하듯이 객체지향의 목적은 새로운 세계를 창조하는 것이다.
느낀점
예전부터 객체를 생성할 때 행동이 아닌 상태를 중심으로 생성하곤 했다. 학교에서의 과제나, 알고리즘 문제를 풀 때에도 클래스의 멤버 변수를 먼저 생각하지 메소드를 중심으로 생각한 적은 없는 것 같다. 그런 생각을 바꿔서 행동을 중심으로 객체를 바라봐야 한다는 것을 느꼈다.
특정 시점에 어떤 행동을 할 지를 결정하기 위해 생긴 개념이 상태라는 것을 배웠다.
캡슐화를 통해 객체를 자율적인 존재로 만들 수 있다고 다른 객체와의 협력을 유연하게 한다는 점을 배웠다.
여전히 중요한 객체지향의 진리는, 객체지향은 새로운 세계를 창조하기 위한 패러다임이라는 것이다.