객체와 자료 구조

자료 추상화

구현 추상화

구체적인 Point 클래스
public class Point {
    public double x;
    public double y;
}

구체적인 클래스는 개별적으로 좌표값을 읽고 설정하게 강제한다. 그리고 구현을 노출시킨다. 변수를 private으로 선언하더라도 각 값마다 조회 함수와 설정 함수를 제공한다면 구현을 외부로 노출하는 셈이다.

추상적인 Point 클래스
public class Point {
    double getX();
    double getY();
    void setCartesian(double x, double y);
    double getR();
    double getTheta();
    void setPolar(double r, double theta);
}

추상적인 클래스는 자료 구조 이상을 표현한다. 클래스 메서드가 접근 정책을 강제한다. 좌표를 읽을 때는 각 값을 개별적으로 읽어야 한다. 하지만 좌표를 설정할 때는 두 값을 한꺼번에 설정해야 한다.

변수 사이에 함수라는 계층을 넣는다고 구현이 저절로 감춰지지는 않는다. 구현을 감추려면 추상화가 필요하다. 그저 함수로 변수를 다룬다고 클래스가 되지는 않는다. 그보다 추상 인터페이스를 제공해 사용자가 구현을 모른 채 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스다.

표현 추상화

구체적인 Vehicle 클래스
public interface Vehicle {
    // 구체적인 숫자 값을 조회하는 함수
    double getFuelTankCapacityInGallons();
    double getGallonsOfGasoline();
}
추상적인 Vehicle 클래스
public interface Vehicle {
    // 백분율이라는 추상적인 개념으로 조회하는 함수
    double getPercentFuelRemaining();
}

자료를 세세하게 공개하기보다는 추상적인 개념으로 표현하는 편이 좋다. 인터페이스나 조회/설정 함수만으로는 추상화가 이뤄지지 않는다. 개발자는 객체가 포함하는 자료를 표현할 가장 좋은 방법을 심각하게 고민해야 한다. 아무 생각 없이 조회/설정 함수를 추가하는 방법이 가장 나쁘다.

자료/객체 비대칭

자료 구조를 사용하는 절차적인 코드는 기존 자료 구조를 변경하지 않으면서 새 함수를 추가하기 쉽다. 반면, 객체 지향 코드는 기존 함수를 변경하지 않으면서 새 클래스를 추가하기 쉽다.

절차적인 코드는 새로운 자료 구조를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 함수를 고쳐야 한다. 객체 지향 코드는 새로운 함수를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 클래스를 고쳐야 한다.

새로운 함수가 아니라 새로운 자료 타입이 필요한 경우에는 클래스와 객체 지향 기법이 가장 적합하다. 반면, 새로운 함수가 필요한 경우에는 절차적인 코드와 자료 구조가 좀 더 적합하다. 때로는 단순한 자료 구조와 절차적인 코드가 적합한 상황도 있다.

디미터 법칙

모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙. 객체는 자료를 숨기고 함수를 공개한다. 즉, 객체는 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안 된다는 의미다.
디미터 법칙은 “클래스 C의 메서드 f는 다음과 같은 객체의 메서드만 호출해야 한다”고 주장한다.

  • 클래스 C
  • f가 생성한 객체
  • f 인수로 넘어온 객체
  • C 인스턴스 변수에 저장된 객체

위 객체에서 허용된 메서드가 반환하는 객체의 메서드는 호출하면 안 된다.
자료구조라면 당연히 내부 구조를 노출하므로 디미터 법칙이 적용되지 않는다. 하지만 단순한 자료 구조에도 조회 함수와 설정 함수를 정의하라고 요구하는 프레임워크와 표준(bean)이 존재한다.

객체와 자료구조가 섞인 구조

객체와 자료구조가 섞인 구조는 중요한 기능을 수행하는 함수도 있고, 공개 변수나 공개 조회/설정 함수도 있다. 공개 조회/설정 함수는 비공개 변수를 그대로 노출한다. 그래서 다른 함수가 절차적인 프로그래밍의 자료 구조 접근 방식처럼 비공개 변수를 사용하고픈 유혹에 빠지게 된다.
이런 구조는 새로운 함수는 물론이고 새로운 자료 구조도 추가하기 어렵다. 단점만 모아놓은 구조다.

자료 전달 객체(Data Transfer Object)

자료 구조체의 전형적인 형태는 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스다. 이런 자료 구조체를 때로는 자료 전달 객체라 한다. DTO는 굉장히 유용한 구조체다. 특히 데이터베이스와 통신하거나 소켓에서 받은 메시지의 구문을 분석할 때 유용하다. 흔히 DTO는 데이터베이스에 저장된 가공되지 않은 정보를 애플리케이션 코드에서 사용할 객체롤 변환하는 일련의 단계에서 가장 처음으로 사용하는 구조체다.
좀 더 일반적인 형태는 빈 구조다. 빈은 private 변수를 조회/설정 함수로 조작한다.

활성 레코드

활성 레코드는 DTO의 특수한 형태다. 공개 변수가 있거나 비공개 변수에 조회/설정 함수가 있는 자료 구조지만, 대개 save나 find와 같은 탐색 함수도 제공한다. 활성 레코드는 데이터베이스 테이블이나 다른 소스에서 자료를 직접 변환한 결과다.
활성 레코드에 비즈니스 규칙 메서드를 추가해 객체로 취급하게 되면 자료 구조도 아니고 객체도 아닌 잡종 구조가 나오게 된다. 해결책은 활성 레코드를 자료 구조로 취급하여, 비즈니스 규칙을 담으면서 내부 자료를 숨기는 객체는 따로 생성하는 것이다. 내부 자료는 활성 레코드의 인스턴스일 가능성이 높다.

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