TL;DR

  • 훌륭한 퍼블릭 인터페이스를 작성하기 위해 따라야 하는 설계 원칙을 소개합니다.
  • 디미터 법칙, 묻지말고 시켜라, 의도를 드러내는 인터페이스, 명령-쿼리 분리 원칙을 조합하면 직관적이고, 예측 가능하며, 유연한 퍼블릭 인터페이스를 창조할 수 있는 사실을 알게 될 것입니다.

Intro

  • 객체지향 프로그래밍에 대한 가장 흔한 오해는 애플리케이션이 클래스의 집합으로 구성된다는 것입니다. 대부분의 입문자들은 전체 개발 홯동의 중심에 클래스를 놓습니다. 하지만 클래스는 도구일 뿐입니다. 클래스라는 구현 도구에 지나치게 집착하면 경직되고 유연하지 못한 설계에 이를 확률이 높아집니다.
  • 훌륭한 객체지향 코드르 얻기 위해서는 클래스가 아니라 객체를 지향해야 합니다. 좀 더 정확하게 말해서 협력 안에서 객체가 수행하는 책임에 초점을 맞춰야 합니다. 여기서 중요한 것은 책임이 객체가 수신할 수 있는 메시지의 기반이 된다는 것입니다.
  • 객체지향 애플리케이션의 가장 중요한 재료는 클래스가 아니라 객체들이 주고 받는 메시지입니다. 클래스 사이의 정적인 관계에서 메시지 사이의 동적인 흐름으로 초점을 전환한 것은 미숙함을 벗어나 숙련된 객체지향 설계자로 성장하기 위한 첫걸음 입니다. 애플리케이션은 스스로 구성되지만 메시지를 통해 정의됩니다.
  • 객체가 수신하는 메시지들이 객체의 퍼블릭 인터페이스를 구성합니다.
  • 6장은 유연하고 재사용 가능한 퍼블릭 인터페이스를 만드는 데 도움이 되는 설계 원칙과 기법들을 알아 봅니다.

01. 협력과 메시지

클라이언트-서버 모델

  • 협력은 어떤 객체가 다른 객체에게 무언가를 요청할 때 시작됩니다.
  • 메시지는 객체 사이의 협력을 가능하게 하는 매개체입니다.
  • 객체가 다른 객체에게 접근할 수 있는 유일한 방법은 메시지를 전송하는 것뿐입니다.
  • 객체는 자신의 희망을 메시지라는 형태로 전송하고 메시지를 수신한 객체는 요청을 적절히 처리한 후 응답합니다. 이처럼 메시지를 매개로 하는 요청과 응답의 조합이 두 객체 사이의 협력을 구성합니다.
  • 두 객체 사이의 협력 관계를 설명하기 위해 사용하는 전통적인 메타포는 클라이언트-서버(Client-Server) 모델입니다. 협력 안에서 메시지를 전송하는 객체를 클라이언트, 메시지를 수신하는 객체를 서버라고 부릅니다. 협력은 클라이언트가 서버의 서비스를 요청하는 단방향 상호작용입니다.
  • 객체는 협력에 참여하는 동안 클라이언트와 서버의 역할을 동시에 수행하는 것이 일반적입니다.
  • 협력의 관점에서 객체는 두 가지 종류의 메시지 집합으로 구성됩니다.
    • 하나는 객체가 수신하는 메시지의 집합입니다.
    • 다른 하나는 외부의 객체에게 전송하는 메시지의 집합입니다.
    • 대부분의 사람들은 객체가 수신하는 메시지의 집합에만 초점에 맞추지만 협력에 적합한 객체를 설계하기 위해서는 외부에 전송하는 메시지의 집합도 함께 고려하는 것이 바람직합니다.
  • 요점은 객체가 독립적으로 수행할 수 있는 것보다 더 큰 책임을 수행하기 위해서는 다른 객체와 협력해야 한다는 것입니다. 그리고 두 객체 사이의 협력을 가능하게 해주는 매개체가 바로 메시지라는 것입니다.

메시지와 메시지 전송

  • 메시지(message)는 객체들이 협력하기 위해 사용할 수 있는 유일한 의사소통 수단입니다.
  • 한 객체가 다른 객체에게 도움을 요청하는 것을 메시지 전송(message sending) 또는 메시지 패싱(message passing)이라고 부릅니다. 이때 메시지를 전송하는 객체를 메시지 전송자(message sender)라고 부르고 메시지를 수신하는 객체를 메시지 수산자(message receiver)라고 부릅니다. 클라이언트-서버 모델 관점에서는 메시지 전송자는 클라이언트, 메시지 수신자는 서버라고 부르기도 합니다.
  • 메시지는 오퍼레이션명(operation name)과 인자(argument)로 구성되며 메시지 전송은 여기에 메시지 수신자를 추가한 것입니다. 따라서 메시지 전송은 메시지 수신자, 오퍼레이션명, 인자의 조합입니다.

메시지와 메서드

  • 메시지를 수신했을 때 실제로 어떤 코드가 실행되는지는 메시지 수신자의 실제 타입이 무엇인가에 달려 있습니다.
  • 메시지를 수신했을 때 실제로 실행되는 함수 또는 프로시저를 메서드라고 부릅니다.
  • 코드 상에서 동일한 이름의 변수(condition)에게 동일항 메시지를 전송하더라도 객체의 타입에 따라 실행되는 메서드가 달라질 수 있습니다.
  • 기술적인 관점에서 객체 사이의 메시지 전송은 전통적인 방식의 함수 호출이나 프로시저 호출과는 다릅니다. 전통적인 방식의 개발자는 어떤 코드가 실행될지를 정확하게 알고 있는 상황에서 함수 호출이나 프로시저 호출 구문을 작성합니다. 다시 말해 코드의 의미가 컴파일 시점과 실행 시점에 돌일하다는 것입니다. 반면 객체는 메시지와 메서드라는 두 가지 서로 다른 개념을 실행 시점에 연결해야 하기 때문에 컴파일 시점과 실행 시점의 의미가 달라질 수 있습니다.
  • 객체지향이 메시지 전송과 메서드 호출을 명확하게 구분한다는 사실이 여러분을 모호함의 덫으로 밀어 넣을 수도 있습니다.
  • 메시지 전송은 코드 상에 표기하는 시점에는 어떤 코드가 실행될 것인지를 정확하게 알 수 없습니다. 실행 시점에 실제로 실행되는 코드는 메시지를 수신하는 객체의 타입에 따라 달라지기 때문에 우리는 그저 메시지에 응답할 수 있는 객체가 존재하고 그 객체가 적절한 메서드를 선택해서 응답할 것이라고 믿을 수밖에 없습니다.
  • 객체들로 구성된 시스템 안의 행동은 두 가지 방법으로 명세할 수 있습니다. 메시지와 메서드. 계산을 메시지와 메서드로 분리하고 실행시간에 수신자의 클래스에 기반해서 메시지를 메서드에 바인딩하는 것은 일반적인 프로시저 호출의 관점에서 아주 작은 변화처럼 보이지만 이 작은 변화가 커다란 차이를 만듭니다.
  • 메시지와 메서드의 구분은 메시지 전송자와 메시지 수신자가 느슨하게 결합될 수 있게 합니다.
    • 메시지 전송자는 사진이 어떤 메시지를 전송해야 하는지만 알면 됩니다. 수신자가 어떤 클래스의 인스턴스인지, 어떤 방식으로 요청을 처리하는지 모르더라도 원할한 협력이 가능합니다.
    • 메시지 수신자 역시 누가 메시지를 전송하는지 알 필요가 없습니다. 단지 메시지가 도착했다는 사실만 알면 됩니다. 메시지 수신자는 메시지를 처리하기 위해 메서드를 결정할 수 있는 자율권을 누립니다.
  • 실행 시점에 메시지와 메서드를 바인딩하는 메커니즘은 두 객체 사이의 결합도를 낮춤으로써 유연하고 확장 가능한 코드를 작성할 수 있게 만듭니다.

퍼블릭 인터페이스와 오퍼레이션

  • 외부의 객체는 오직 객체가 공개하는 메시지를 통해서만 객체와 상호작용할 수 있습니다. 이처럼 객체가 의사소통을 위해 외부에 공개하는 메시지의 집합을 퍼블릭 인터페이스라고 부릅니다.
  • 프로그래밍 언어의 관점에서 퍼블릭 인터페이스에 포함된 메시지를 오퍼레이션(operation)이라고 부릅니다.
  • 오퍼레이션은 수행 가능한 어떤 행동에 대한 추상화입니다. 흔히 오퍼레이션이라고 부를 때는 내부의 구현 코드를 제외하고 단순히 메시지와 관련된 시그니처를 가리키는 경우가 대부분입니다. 그에 비해 메시지를 수신했을 때 실제로 실행되는 코드는 메서드라고 부릅니다.
  • UML은 공식적으로 오퍼레이션을 실행하기 위해 객체가 호출될 수 있는 변환이나 정의에 관한 명세입니다. UML 용어로 말하자면, 인터페이스의 각 요소는 오퍼레이션입니다. 오퍼레이션은 구현이 아닌 추상화입니다. 반면 UML의 메서드는 오퍼레이션을 구현한 것입니다. 메서드는 오퍼레이션에 대한 구현입니다. 메서드는 오퍼레이션과 연관된 알고리즘 또는 절차를 명시합니다.
  • 퍼블릭 인터페이스와 메시지의 관점에서 보면 ‘메서드 호출’보다는 ‘오퍼레이션 호출’이라는 용어르 사용하는 것이 더 적절합니다.

시그니처

  • 오퍼레이션(또는 메서드)의 이름과 파라미터 목록을 합쳐 시그니처(signature)라고 부릅니다.
    • 오퍼레이션은 실행 코드 없이 시그니처만을 정의한 것입니다.
    • 메서드는 시그니처에 구현을 더한 것입니다.
    • 일반적으로 메시지를 수신하면 오퍼레이션의 시그니처와 동일한 메서드가 실행됩니다.
    • 하나의 오퍼레이션에 대해 오직 하나의 메서드만 존재하는 경우 세상은 꽤나 단순해집니다. 이런 경우에는 굳이 오퍼레이션과 메서드를 구분할 필요가 없습니다.
  • 다형성의 축복을 받기 위해서는 하나의 오퍼레이션에 대해 다양한 메서드를 구현해야만 합니다. 따라서 오퍼레이션의 관점에서 다형성이란 동일한 오퍼레이션 호출에 대해 서로 다른 메서드들이 실행되는 것이라고 정의할 수 있습니다.

정리

  • 중요한 것은 객체가 수신할 수 있는 메시지가 객체의 퍼블릭 인터페이스와 그 안에 포함될 오퍼레이션을 결정한다는 것입니다.
  • 객체의 퍼블릭 인터페이스가 객체의 품질을 결정하기 때문에 결국 메시지가 객체의 품질을 결정한다고 할 수 있습니다.

용어정리

  • 메시지 : 객체가 다른 객체와 협력하기 위해 사용하는 의사소통 메커니즘. 일반적으로 객체의 오퍼레이션이 실행되도록 요청하는 것을 ‘메시지 전송’이라고 부릅니다. 메시지는 협력에 참여하는 전송장하 수신자 양쪽 모두를 포함하는 개념입니다.
  • 오퍼레이션 : 객체가 다른 객체에게 제공하는 추상적인 서비스입니다. 메시지가 전송자와 수신자 사이의 협력 관계를 강조하는 데 비해오퍼레이션은 메시지를 수신하는 객체의 인터페이스를 강조합니다. 다시 말해 메시지 전송자는 고려하지 않은 채 메시지 수신자의 관점만을 다룹니다. 메시지 수신이란 메시지에 대응되는 객체의 오퍼레이션을 호출하는 것을 의미합니다.
  • 메서드 : 메시지에 응답하기 위해 실행되는 코드 블록을 메서드라고 부릅니다. 메서드는 오퍼레이션의 구현입니다. 동일한 오퍼레이션이라고 해도 메서드는 다를 수 있습니다. 오퍼레이션과 메서드의 구분을 다형성의 개념과 연결됩니다.
  • 퍼블릭 인터페이스 : 객체가 협력에 참여하기 위해 외부에서 수신할 수 있는 메시지의 묶음. 클래스의 퍼블릭 메서드들의 집합이나 메시지의 집합을 가리키는 데 사용됩니다. 객체를 설계할 때 가장 중요한 것은 훌륭한 퍼블릭 인터페이스를 설계하는 것입니다.
  • 시그니처 : 시그니처는 오퍼레이션이나 메서드의 명세를 나타낸 것으로, 이름과 인자의 목록을 포함합니다. 대부분의 언어는 시그니처의 일부로 반환 타입을 포함하지 않지만 반환 타입을 시그니처의 일부로 포함하는 언어도 존재합니다.

02. 인터페이스와 설계 품질

  • 좋은 인터페이스는 최소한의 인터페이스와 추상적인 인터페이스라는 조건을 만족해야 합니다.
    • 최소한의 인터페이스는 꼭 필요한 오퍼레이션만을 인터페이스에 포함합니다.
    • 추상적인 인터페이스는 어떻게 수행하는지가 아니라 무엇을 하는지를 표현합니다.
  • 최소주의를 따르면서도 추상적인 인터페이스를 설계할 수 있는 가장 좋은 방법은 책임 주도 설계 방법을 따르는 것입니다. 책임 주도 설계 방법은 메시지를 먼저 선택함으로써 협력과는 무관한 오퍼레이션이 인터페이스에 스며드는 것을 방지합니다. 따라서 인터페이스는 최소의 오퍼레이션만 포함하게 됩니다. 또한 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 함으로써 클라이언트의 의도를 메시지에 표현할 수 있게 합니다. 따라서 추상적인 오퍼레이션이 인터페이스에 자연스럽게 스며들게 됩니다.
  • 퍼블릭 인터페이스의 품질에 영향을 미치는 원칙과 기법
    • 디미터 법칙
    • 묻지 말고 시켜라
    • 의도를 드러내는 인터페이스
    • 명령-쿼리 분리
    • 디미터 법칙

디미터 법칙

  • 협력하는 객체의 내부 구조에 대한 결합으로 인해 발생하는 설계 문제를 해결하기 위해 제한된 원칙이 바로디미터법칙(Low of Demeter) 입니다. 디미터 법칙을 간단하게 요약하면 객체의 내부 구현에 강하게 결합되지 않도록 협력 경로를 제한하라는 것입니다.
  • 낯선 자에게 말하지 말라. 오직 인접한 이웃하고만 말하라.
  • 오직 하나의 도트만 사용하라.
  • 객체들의 협력 경로를 제한하면 결합도를 효과적으로 낮출 수 있습니다.
  • 클래스 내부의 메서드가 아래 조건을 만족하는 인스턴스에만 메시지를 전송하도록 프로그래밍 해야한다고 이해해도 무방합니다.
  • 모든 클래스 C와 C에 구현된 모든 메서드 M에 대해서, M이 메시지를 전송할 수 있는 모든 객체는 다음에ㅔ 서술된 클래스의 인스턴스여야 합니다. 이때 M에 의해 생성된 객체나 M이 호출하는 메서드에 의해 생성된 객체, 전역 변수로 선언된 객체는 모두 M의 인자로 간주합니다.
    • M의 인자로 전달된 클래스(C 자체를 포함)
    • C의 인스턴스 변수의 클래스
  • 클래스 내부의 메서드가 아래 조건을 만족하는 인스턴스에만 메시지를 전송하도록 프로그래밍 해야 합니다.
    • this 객체
    • 메서드의 매개변수
    • this의 속성
    • this의 속성인 컬렉션의 요소
    • 메서드 내에서 생성된 지역 객체
  • 디미터 법칙을 따르면 부끄럼 타는 코드(shy code)를 작성할 수 있습니다. 부끄럼타는 코드란 불필요한 어떤 것도 다른 객체에게 보여주지 않으며, 다른 객체의 구현에 의존하지 않는 코드를 말합니다.
  • 디미터 법칙을 따르는 코드는 메시지 수신자의 내부 구조가 전송자에게 노출되지 않으며, 메시지 전송자는 수신자의 내부 구현에 결함되지 않습니다. 따라서 클라이언트와 서버 사이에 낮은 결합도를 유지할 수 있습니다.
  • 메시지 전송자가 수신자의 내부 구조에 대해 물어보고 반환받은 요소에 대해 연쇄적으로 메시지를 전송합니다. 흔히 이와 같은 코드를 기차 충돌(train wreck)이라고 부르는데 여러 대의 기차가 한 줄로 늘어서 충돌한 것처럼 보이기 때문입니다. 기차 충돌은 클래스의 내부 구현이 외부로 노출됐을 때 나타나는 전형적인 형태로 메시지 전송자는 메시지 수신자의 내부 정보를 자세히 알게 됩니다. 따라서 메시지 수신자의 캡슐화는 무너지고, 메시지 전송자가 메시지 수신자의 내부 구현에 강하게 결합됩니다.
  • 디미터 법칙을 따르도록 코드를 개선하면 메시지 전송자는 더 이상 메시지 수신자의 내부 구조에 관해 묻지 않게 됩니다. 단지 자신이 원하는 것이 무엇인지를 명시하고 단순히 수행하도록 요청합니다.
  • 디미터 법칙은 객체가 자기 자신을 책임지는 자율적인 존재여야 한다는 사실을 강조합니다. 정보를 처리하는 데 필요한 책임을 정보를 알고 있는 객체에게 할당하기 때문에 응집도가 높은 객체가 만들어집니다.
  • 무비판적으로 디미터 법칙을 수용하면 퍼블릭 인터페이스 관점에서 객체의 응집도가 낮아질 수 있습니다.
  • 디미터 법칙은 객체의 내부 구조를 묻는 메시지가 아니라 수신자에게 무언가를 시키는 시키는 메시지가 더 좋다은 메시지라고 속삭입니다.

디미터 법칙과 캡슐화

  • 디미터 법칙은 캡슐화를 다른 관점에서 표현한 것입니다. 디미터 법칙이 가치 있는 이유는 클래스를 캡슐화하기 위해 따라야 하는 구체적인 지침을 제공하기 때문입니다. 캡슐화 원칙이 클래스 내부의 구현을 감춰야 한다는 사실을 강조한다면 디미터 법칙은 협력하는 클래스의 캡슐화를 지키기 위해 접근해야 하는 요소를 제한합니다.
  • 디미터 법칙은 협력과 구현이라는 사뭇 달라 보이는 두 가지 문맥을 하나의 유기적인 개념을 통합합니다. 클래스 내부 구현을 채워가는 동시에 현재 협력하고 있는 클래스에 관해서도 고민하도록 주의를 환기시키기 때문입니다.

묻지 말고 시켜라

  • 디미터 법칙은 훌륭한 메시지는 객체의 상태에 관해 묻지 말고 원하는 것을 시켜야 한다는 사실을 강조합니다.
  • 객체의 외부에서 해당 객체의 상태를 기반으로 결정을 내리는 것은 객체의 캡슐화를 위반합니다.
  • 묻지 말고 시켜라 원칙을 따르면 밀접하게 연관된 정보와 행동을 함께 가지는 객체를 만들 수 있습니다.
  • 객체지향의 기본은 함께 변경될 확률이 높은 정보와 행동을 하나의 단위로 통합하는 것입니다.
  • 묻지 말고 시켜라 원칙을 따르면 객체의 정보를 이용하는 행동을 객체의 외부가 아닌 내부에 위치시키기 때문에 자연스럽게 정보와 행동을 동일한 클래스 안에 두게 도힙니다.
  • 묻지 말고 시켜라 원칙을 따르도록 메시지를 결항하다 보면 자연스럽게 정보 전문가에게 책임을 할당하게 되고 높은 응집도를 가진 클래스를 얻을 확률이 높아집니다.
  • 묻지 말고 시켜라 원칙과 디미터 법칙은 훌륭한 인터페이스를 제공하기 위해 포함해야 하는 오퍼레이션에 대한 힌트를 제공합니다.
  • 내부 상태를 이용해 어떤 결정을 내리는 로직이 객체 외부에 존해하면 해당 객체가 책임져야 하는 어떤 행동이 객체 외부로 누수된 것입니다.
  • 상태를 묻는 오퍼레이션을 행동을 요청하는 오퍼레이션으로 대체함으로써 인터페이스를 향상시킵니다. 협력을 설계하고 객체가 수신할 메시지를 결장하는 매 순간 묻지 말고 시켜라 원칙과 디미터 법칙을 머릿속에 떠올리는 것은 퍼블릭 인터페이스의 품질을 향상시킬 수 있는 좋은 습관입니다.
  • 훌륭한 인터페이스를 수확하기 위해서는 객체가 어떻게 작업을 수행하는지를 노출해서는 안 됩니다. 인터페이스는 객체가 어떻게 하는지가 아니라 무엇을 하는지를 서술해야 합니다.

의도를 드러내는 인터페이스

  • 메서드 명명하는 방법
    • 첫 번째 방법은 메서드가 작업을 어떻게 수행하는지를 나타내도록 이름 짓는 것입니다. 이 경우 메서드의 이름은 내부의 구현 방법을 드러냅니다.
      • 메서드에 대해 제대로 커뮤니테이션하지 못합니다. 내부 구현을 정확하게 이해하지 못한다면 두 메서드가 동일한 작업을 수행한다는 사실을 알아채기 어렵습니다.
      • 메서드 수준에서 캡슐화를 위반합니다. 판단 방법이 변경된다면 메서드 이름도 변경해야 합니다. 메서드 이름을 변경한다는 것은 메시지를 전송하는 클라이언트의 코드도 함께 변경해야 한다는 것을 의미합니다. 따라서 책임을 수행하는 방법을 드러내는 메서드를 사용한 설계는 변경에 취약할 수밖에 없습니다.
    • 두 번째 방법은 ‘어떻게’가 아니라 무엇을 하는지를 드러내는 것입니다.
      • 메서드의 구현이 한 가지인 경우네느 무엇을 하는지를 드러내는 이름을 짓는 것이 어려울 수도 있습니다. 하지만 무엇을 하는지를 드러내는 이름은 코드를 읽고 이해하기 쉽게 만들뿐만 아니라 유연한 코드를 낳는 지름길입니다.
  • 어떻게 수행하는지 드러내는 이름이란 메서드의 내부 구현을 설명하는 이름입니다. 결과적으로 협력을 설계하기 시작하는 이른 시기부터클래스의 내부 구현에 관해 고민할 수밖에 없습니다. 반면 무엇을 하는지 드러내도록 메서드의 이름을 짓기 위해서는 객체가 협력 안에서 수행해야 하는 책임에 관해 고민해야 합니다. 이것은 외부에 객체가 메시지를 전송하는 목적을 먼저 생각하도록 만들며, 결과적으로 협력하는 클라이언트의 의도에 부합하더럭 메서드의 이름을 짓게 됩니다.
  • 클라이언트의 입장에서 메서드가 동일한 메시지를 사용하고 다르게 처리할 수 있으면 대체 가능합니다. 아쉽게도 자바 같은 정적 타이핑 언어에서 단순히 메서드의 이름이 같다고 해서 동일한 메시지를 처리할 수 있는 것은 아닙니다. 클라이언트가 두 메서드를 가진 객체를 동일한 타입으로 간줄할 수 있도록 동일한 타입 계층으로 묶어야 합니다.
  • 메서드가 어떻게 수행하느냐가 아니라 무엇을 하느냐에 초점을 맞추면 클라이언트 관점에서 동일한 작업을 수행하는 메서드들을 하나의 타입 계층으로 묶을 수 있는 가능성이 커집니다. 그 결과 , 다양한 타입의 객체가 참여할 수 있는 유연한 협력을 얻게 되는 것입니다.
  • 어떻게 하느냐가 아니라 무엇을 하느냐에 따라 메서드의 이름을 짓는 패턴을 의도를 드러내는 선택자(Intention Revealing Selector)라고 부릅니다.
  • 하나의 구현을 가진 메시지의 이름을 일반화하도록 도와주는 간단한 방법은 매우 다른 두번째를 상상하는 것입니다. 그리고는 해당 메서드에 동일한 이름을 붙인다고 상상합니다. 그렇게 하면 아마도 그 순간에 할 수 있는 한 가장 추상적인 이름을 메서드에 붙일 것입니다.
  • 의도를 드러내는 인터페이스(Intention Revealing Interface)는 요구하면 구현과 관련된 모든 정보를 캢슐화하고 객체의 퍼블릭 인터페이스에는 협력과 관련된 의도만을 표현해야 한다는 것입니다.
  • 수행하는 방법에 관해서는 언급하지 말고 결과와 목적만을 포함하도록 클래스와 오퍼레이션의 이름을 부여합니다. 이렇게 하며 클라이언트 개발자가 내부를 이해해야할 필요성이 줄어듭니다. 방법이 아닌 의도를 표현하는 추상적인 인터페이스 뒤로 모든 까다로운 메커니즘을 캡슐화해야 합니다. 도메인의 퍼블릭 인터페이스에서는 관계와 규칙을 시행하는 방법이 아닌 이벤트와 규칙 그 자체만 명시합니다.
  • 객체에게 묻지 말고 시키되 구현 방법이 아닌 클라이언트 의도를 드러내야 합니다. 이것이 이해하기 쉽고 유연한 동시에 협력적인 객체를 만드는 가장 기본적인 요구사항입니다.

함께 모으기

  • 근본적으로 디미터 법칙을 위반하는 설계는 인터페이스와 구현의 분리 원칙을 위반합니다. 기억해야 할 점은 객체의 내부 구조는 구현에 해당한다는 것입니다.
  • 디미터 법칙을 위반한다는 것은 클라이언트에게 구현을 노출한다는 것을 의미하며, 그 결과 작은 요구사항 변경에도 쉽게 무너지는 불안정한 코드를 얻게 됩니다.
  • 일반적으로 프로그램에 노출되는 객체 사이의 관계가 많아질수록 결합도가 높아지기 때문에 프로그램은 불안정해집니다. 객체의 구조는 다양한 요구사항에 의해 변경되기 쉽기 때문에 디미터 법칙을 위반하는 설계는 요구사항 변경에 취약해집니다.
  • 디미터 법칙을 위반한 코드는 사용하기도 어렵습니다.
  • 미묘하게 다른 의미를 가진 메서드가 같은 이름을 가지고 있다는 사실은 클라이언트 개발자를 혼란스럽게 만들 확률이 높습니다.
  • 오퍼레이션의 이름은 협력이라는 문맥을 반영해야 합니다. 오퍼레이션은 클라이언트가 객체에게 무엇을 원하는지를 표현해야 합니다. 다시 말해 객체 자신이 아닌 클라이언트의 의도를 표현하는 이름을 가져야 합니다.
  • 디미터 법칙은 객체 간의 협력을 설계할 때 캡슐화를 위반하는 메시지가 인터페이스에 포함되지 않도록 제한합니다. 묻지 말고 시켜라 원칙은 디미터 법칙을 준수하는 협력을 만들기 위한 스타일을 제시합니다. 의도를 드러내는 인터페이스 원칙은 객체의 퍼블릭 인터페이스에 어떤 이름이 드러나야 하는지에 대한 지침을 제공함으로써 코드의 목적을 명확하게 커뮤니케이션할 수 있게 해줍니다.

03. 원칙의 함정

  • 소프트웨어 설계에 법칙이란 존재하지 않습니다. 법칙에는 예외가 없지만 원칙에는 예외가 넘쳐납니다.
  • 설계는 트레이드오프의 산물입니다.
  • 원칙이 현재 상황에 부적합하다고 판단된다면 과감하게 원칙을 무시합니다. 원칙을 아는 것보다 더 중요한 것은 언제 원칙이 유용하고 유용하지 않은지를 판단할 수 있는 능력을 기르는 것입니다.

디미터 법칙은 하나의 도트(.)를 강제하는 규칙이 아니다.

  • 디미터 법칙은 결합도와 관려된 것이며, 이 결합도 문제가 되는 것은 객체의 내부 구조가 외부로 노출되는 경우로 한정됩니다.
  • 하나 이상의 도트(.)를 사용하는 모든 케이스가 디미터 법칙을 위반인 것은 아닙니다. 기차 충돌처럼 보이는 코드라도 객체의 내부 구현에 어던 정보도 노출하지 않는다면 그것은 디미터 법칙을 준수한 것입니다.

결합도와 응집도의 충돌

  • 일반적으로 어떤 객체의 상태를 물어본 후 반환된 상태를 기반으로 결정을 내리고 그 결정에 따라 객체의 상태를 변경하는 코드를 묻지 말고 시켤라 스타일로 변경해야 합니다.
  • 위임 메서드를 통해 객체의 내부 구조를 감추는 것은 협력에 참여하는 객체들의 결합도를 낮출 수 있는 동시에 객체의 응집도를 높일 수 있는 가장 효과적인 방법입니다.
  • 모든 상황에서 맹목적으로 위임 메서드를 추가하면 같은 퍼블릭 인터페이스 안에 어울리지 않는 오퍼레이션들이 공존하게 됩니다. 결과적으로 객체는 상관 없는 책임들을 한꺼번에 떠안게 되기 때문에 결과적으로 응집도가 낮아집니다.
  • 클래스는 하나의 변경 원인만을 가져야 합니다. 서로 상관없는 책임들이 함께 뭉쳐있는 클래스는 응집도가 낮으며 작은 변경으로도 쉽게 무너질수 있습니다. 따라서 디미터 법칙과 묻지 말고 시켜라 원칙을 무작정 따르면 애플리케이션은 응집도가 낮은 객체로 넘쳐날 것입니다.
  • 로버트 마틴은 클린 코드에서 디미터 법칙의 위한 여부는 묻는 대상이 객체인지, 자료 구조인지에 달려있다고 설명합니다. 객체는 내부 구조를 숨겨야 하므로 디미터 법칙을 따르는 것이 좋지만 자료 구조라면 당연히 내부를 노출해야 하므로 디미터 법칙을 적용할 필요가 없습니다.
  • 소프트웨어 설계에 법칙이란 존재하지 않습니다. 원칙을 맹시하지 말아야 합니다. 원칙이 적절한 상황과 부 적절한 상황을 판단할 수 있는 안목을 길러야 합니다.
  • 설계는 트레이드오프의 산물입니다.
  • 소프트웨어 설계에 존재하는 몇 안되는 법칙 중 하나는 ‘경우에 따라 다르다’입니다.

04. 명령-퀄리 분리 원칙

  • 명령-쿼리 분리(Command-Query Separation) 원칙은 퍼블릭 인터페이스에 오퍼레이션을 의할 때 참고할 수 있는 지침을 제공합니다. 어떤 절파를 묶어 호출 가능하도록 이름을 부여한 기능 모듈을 루틴(routine) 이라고 부릅니다. 루틴은 다시 프로시저(procedure)와 함수(function)로 구분할 수 있습니다.
    • 프로시저와 함수는 부수효과와 반환값의 유무라는 측면에서 명확하게 구분됩니다.
      • 프로시저는 부수효과를 발생시킬 수 있지만 값을 반환할 수 없습니다.
      • 함수는 값을 반환할수 있지만 부수효과를 발생시킬 수 없습니다
  • 명령(Command)과 쿼리(Query)는 객체의 인터페이스 측면에서 프로시저와 함수를 부르는 또 다른 이름입니다.
    • 객체의 상태를 수정하는 오퍼레이션을 명령이라고 부릅니다. 객체와 관련된 정보를 반환하는 오퍼레이션을 쿼리라고 부릅니다. 개념적으로 명령은 프로시저와 동일하고 쿼리는 함수와 동일합니다.
  • 명령-쿼리 분리 원칙의 요지는 오퍼레이션은 부수효과를 발생시키는 명령이거나 부수효과를 발생시키지 않는 쿼리 중 하나여야 한다는 것입니다. 어떤 오퍼레이션도 명령인 동시에 쿼리여서는 안 됩니다.
    • 따라서 명령과 쿼리를 분리하기 위해서는 객체의 상태를 변경하는 명령은 반환값을 가질 수 없고 객체의 정보를 반환하는 쿼리는 상태를 변경할 수 없습니다.
  • 질문이 답변을 수정해서는 안 됩니다.
    • 명령은 상태를 변경할 수 있지만 상태를 반환해서는 안 됩니다.
    • 쿼리는 객체의 상태를 반환할 수 있지만 상태를 변경해서는 안 됩니다.
  • 부수효과를 발생시키지 않는 것만을 함수로 제한함으로써 소프트웨어에서 말하는 ‘함수’의 개념이 일반 수학에서의 개념과 상충되지 않게 합니다. 객체를 변경하지만 직접적으로 값을 반환하지 않는 명령과 객체에 대한 정보를 반환하지만 변경하지는 않는 쿼리 간의 명확한 구분을 유지할 것입니다.
  • 명령-쿼리 분리 원칙은 객체들을 독립적인 기계로 보는 객체지향의 오랜 전통에 기인합니다.
    • 객체는 블랙박스이며 객체의 인터페이스는 객체의 관찰 가능한 상태를 보기 위한 일련의 디스플레이와 객체의 상태를 변경하기 위해 누를 수 있는 버튼의 집합입니다.
  • 명령-쿼리 분리 원칙에 따라 작성된 객체의 인터페이스를 명령-쿼리 인터페이스라고 부릅니다.
  • 명령과 쿼리를 분리해서 얻게 되는 장점은 언제나 그런 것처럼 실행 가능한 코드를 통해 개념을 이해하는 것이 가장 좋은 방법입니다.

반복 일정의 명령과 쿼리 분리하기

  • 명령과 쿼리를 뒤섞으면 결과를 예측하기 어려워질 수 있습니다.
    • 겉으로 보기에는 쿼리처럼 보이지만 내부적으로 부수효과를 가지는 메서드는 이해하기 어렵고, 잘못 사용하기 쉬우며, 버그를 양상하는 경향이 있습니다. 가장 깔끔한 해결책은 명령과 쿼리를 명확하게 분리하는 것입니다.
  • 반환 값을 돌려주는 메서드는 쿼리이므로 부수 효과에 대한 부담이 없습니다. 따라서 몇 번을 호출하더라도 다른 부분에 영향을 미치지 않습니다.
  • 반환 값을 가지지 않는 메서드는 모두 명령이므로 해당 메서드를 호출할 때는 부수효과에 주의해야 합니다. 어떤 메서드가 부수효과를 가지는지를 확인하기 위해 코드를 일일이 다 분석하는 것보다는 메서드가 반환 값을 가지는지 여부만 확인하는 것이 훤씩 간단합니다.
  • 퍼블릭 인터페이스를 설계할 때 부수효과를 가지는 대신 값을 반환하지 않는 명령과, 부수효과를 가지지 않는 대신 값을 반환하는 쿼리를 분리 합니다. 그 결과, 코드는 예측 가능하고 이해하기 쉬우며 디버깅이 용이한 동시에 유지보수가 수월해질 것입니다.

명령-쿼리 분리와 참조 투명성

  • 명령과 쿼리를 엄격하게 분류하면 객체의 부수효과를 제어하기가 수월해집니다.
  • 쿼리는 객체의 상탤ㄹ 변경하지 않기 때문에 몇 번이고 반복적으로 호출하더라도 상관이 없습니다. 명령이 개입하지 않는 한 쿼리의 값은 변경되지 않기 때문에 쿼리의 결과를 예측하기 쉬워집니다. 또한 쿼리들의 순서를 자유롭게 변경할 수도 있습니다.
  • 명령과 쿼리를 분리함으로써 명령형 언어의 틀 안에서 참조 투명성(referential transparency)의 장점을 제한적이나마 누릴 수 있게 됩니다. 참조 투명성이라는 특성을 잘 활용하면 버그가 적고, 디버깅이 용이하며, 퀄리의 순서에 따라 실행 결과가 변하지 않는 코드를 작성할 수 있습니다.
  • 컴퓨터 세계와 수학의 세계를 나누는 가장 큰 특징은 부수효과(side effect)의 존재 유무 입니다. 프로그램에서 부수효과를 발생시키는 두 가지 대표적인 문법은 대입문과(원래는 프러시저라고 불려야 올바른) 함수 입니다. 수학의 경우 x의 값을 초기화한 후에는 값을 변경한느 것이 불가능하지만 프로그램에서는 대입문을 이용해 달느 값으로 변경하는 것이 가능합니다. 함수는 내부에 부수효과를 포함할 경우 동일한 인자를 전달하더라도 부수효과에 의해 그 결괏값이 매번 달라질 수 있습니다.
  • 부수효과를 이야기할 때 빠질 수 없는 것이 바로 참조 투명성입니다. 참조 투명성이란 ‘어떤 표현식 e가 있을 때 e의 값으로 e가 나타나는 모든 위치를 교체하더라도 결과가 달라지지 않는 특성’을 의미 합니다. 수학은 참조 투명성을 엄격하게 준수하는 가장 유명한 체계 입니다.
  • 수학은 참조 투명성을 만족시키는 이상적인 예시 입니다.
  • 어떤 값이 변하지 않는 성질을 불변성(immutability)이라고 부릅니다. 사실 어떤 값이 불변한다는 말은 부수효과가 발생하지 않는다는 말과 동일합니다.
  • 참조 투명성의 또 다른 장점은 식의 순서를 변경하더라도 결과가 달라지지 않는다는 것입니다.
  • 참조 투명성을 만족하는 식의 장점
    • 모든 함수를 이미 알고 있는 하나의 결괏값으로 대체할 수 있기 때문에 식을 쉽게 계산할 수 있다.
    • 모든 곳에서 함수의 결과값이 동일하기 때문에 식의 순서를 변경하더라도 각 식의 결과는 달라지지 않는다.
  • 객체지향 패러다임이 객체의 상태 변경이라는 부수효과를 기반으로 하기 때문에 참조 투명성은 예외에 가깝습니다. 명령-쿼리 분리 원칙은 부수효과를 가지는 명령으로부터 부수효과를 가지지 않는 쿼리를 명백하게 분리함으로써 제한적이나마 차조 투명성의 혜택을 누릴 수 있게 됩니다.

명령형 프로그램과 함수형 프로그래밍

  • 부수효과를 기반으로 하는 프로그래밍 방식을 명령형 프로그래밍(imperative programming)이라고 부릅니다. 명형형 프로그래밍은 상태를 변경시키는 연산들을 적절한 순서대로 나열함으로써 프로그램을 작성합니다. 대부분 객체지향 프로그래밍 언어들은 메시지에 의한 객체의 상태 변경에 집중하기 때문에 명령형 프로그래밍 언어로 분류됩니다. 사실 프로그래밍 언어가 생겨난 이후 주류라고 불리던 대부분의 프로그래밍 언어는 프로그래밍 언어의 범주에 속한다고 봐도 무방합니다.
  • 최근 들어 주목받고 있는 함수형 프로그래밍(functional programming)은 부수효과가 존재하지 않는 수학적인 함수에 기반합니다. 따라서 함수형 프로그래밍에서는 참조 투명성의 장점을 극대화 할 수 있으며 명령형 프로그래밍에 비해 프로그램의 실헹 결과를 예측하기가 더 쉽습니다. 또한 하드웨어의 발달로 처리가 중요해진 최신에는 함수형 프로그래밍의 인기가 상승하고 있으며 다양한 객체지향 언어들이 함수형 프로그래밍을 접목하고 있는 추세입니다.

책임에 초점을 맞춰라

  • 메시지를 먼저 선택하고 그 후에 메시지를 처리할 객체를 선택하면 디미터 법칙을 준수하고 묻지 말고 시켜라 스타일을 따르면서도 의도를 드러내는 인터페이스를 설계하는 아주 쉬운 방법입니다.
  • 명령 쿼리를 분리하고 계약에 의한 설계 개념을 통해 객체의 협력 방식을 명시적으로 드러낼 수 있는 방법은 객체의 구현 이전에 객체 사이의 협력에 초점을 맞추고 협력에 초점을 맞추고 협력에 초점을 맞추고 협력 방식을 단순하고 유연하게 만드는 것입니다. 이 모든 방식의 중심에는 객체가 수행할 책임이 위치합니다.
  • 메시지를 먼저 선택하는 방식이 디미터 법칙, 묻지 말고 시켜라 스타일, 의도를 드러내는 인터페이스, 명령-쿼리 분리 원칙에 미치는 긍정적인 영향
    • 디미터 법칙 : 협력이라는 컨텍스트 안에서 객체보다 메시지를 먼저 결정하면 두 객체 사이의 구조적인 결합도를 낮출 수 있습니다. 수신할 객체를 알지 못한 상태에서 메시지를 먼저 선택하기 때문에 객체의 내부 구조에 대해 고민할 필요가 없어집니다. 따라서 메시지가 객체를 선택하게 함으로써 의도적으로 디미터 법칙을 위반할 위험을 최소화 할 수 있습니다.
    • 묻지 말고 시켜라 : 메시지를 먼저 선택하면 묻지 말고 시켜라 스타일에 따라 협력을 구조화하게 됩니다. 클라이언트의 괸점에서 메시지를 선택하기 때문에 필요한 정보를 물을 필요 없이 원하는 것을 표현한 메시지를 전송하게 됩니다.
    • 의도를 드러내는 인터페이스 : 메시지를 먼저 선택한다는 것은 메시지를 전송하는 클라이언트 관점에서 메시지의 이름을 정한다는 것입니다. 당연히 그 이름에는 클라이언트가 무엇을 원하는지, 그 의도가 분명하게 드러날 수밖에 없습니다.
    • 명령-쿼리 분리 원칙 : 메시지를 먼저 선택한다는 것은 협력이라는 문맥 안에서 객체의 인터페이스에 관해 고민한다는 것을 의미합니다. 객체가 단순히 어떤 일을 해야 하는지뿐만 아니라 협력 속에서 객체의 상태를 예측하고 이해하기 쉽게 만들기 위한 방법에 관해 고민하게 됩니다. 따라서 예측 가능한 협력을 만들기 위해 명령과 쿼리를 분리하게 될 것입니다.
  • 훌륭한 메시지를 얻기 위한 출발점은 책임 주도 설계 원칙을 따르는 것입니다. 책임 주도 설계에서는 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하기 때문에 협력에 적합한 메시지를 결정할 수 있는 확률이 높아집니다. 우리에게 중요한 것은 협력에 적합한 객체가 아니라 협력에 적합한 메시지입니다.
  • 책임 주도 설계 방법에 따라 메시지가 객체를 결정하게 합니다. 그러며 우리들의 설계가 아름답고 깔금해지며 심지어 우아해진다는 사실을 실감하게 될 것입니다.
  • 실행 시점에 필요한 구체적인 제약이나 조건을 명확하게 표현하지 못합니다. 오퍼레이션의 시그니처는 단지 오퍼레이셔의 이름과 인자와 반환값의 타입만 명시할 수 있습니다. 시그니처에는 어떤 조건이 만족돼야만 오퍼레이션을 호출할 수 있고 어떤 경우에 결과를 반환받을 수 없는지를 표현할 수 없습니다. 다시 말해서 협력을 위해 두 객체가 보장해야 하는 실행 시점의 제약을 인터페이스에 명시할 수 있는 방법이 존재하지 않는다는 것입니다. 이런 문제를 해결하기 위해 계약에 의한 설계(Design By Contract) 개념을 제안 합니다. 계약에 의한 설계는 협력을 위한 클라이언트와 서버가 준수해야 하는 제약을 코드 상에 명시적으로 표현하고 강제할 수 있는 방법 입니다.
  • 이번 장에서는 객체의 퍼블릭 인터페이스가 객체의 품질에 어떤 영향을 미치는 지에 관해 알아보았습니다.
    • 1장에서 처리 단계를 중심으로 시스템을 분해하고 절차적 프로그래밍과 객체를 중심으로 시스템을 분해하는 객체지향 프로그래밍의 차이점을 살펴봄으로써 객체지향 패러다임이 어떤 장점을 가지는지 살펴보았습니다.
    • 4장과 5장에선느 객체가 저장하는 데이터가 아니라 객체가 외부에 제공하는 책임을 기준으로 객체를 분해하는 방법이 가지는 장점을 살펴보았습니다.
  • 훌륭한 객체지향 프로그램을 작성하기 위해 책임을 할당하는 방법과 다양한 품질 척도를 기준으로 설계를 트레이드오프하는 방법에 대해 대략적인 감을 잡았을 것입니다.

참고