의도는 메시징이다. 훌륭하고 성장 가능한 시스템을 만들기 위한 핵심은 모듈 내부의 속성과 행동이 어떤가보다는 모듈이 어떻게 커뮤니케이션하느냐에 달려있다.
- 앨런 케이
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1964년 두 명의 젊은 심리학자인 존 달리와 밥 라타네는 실험 하나를 진행했다.
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해당 실험의 내용은 다음과 같았는데, 학생들은 각자 격리된 방에 혼자 앉아 있다가 순서가 되면 마이크를 통해 현재 생활의 어려움을 이야기하기로 되어 있었다.
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학생들은 물리적으론 격리된 상태에서 오디오 시스템을 통해 다른 학생들의 이야기를 듣거나 자신의 이야기를 2분 동안 할 수 있었으나 사실 실험에 참여하는 학생은 한 명으로 나머지는 모두 녹음된 내용이었다.
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처음 발표한 학생은 간질을 앓는 학생으로 자신의 얘기를 하던 도중, 간질 발작이 시작되었다. 실험 참가자는 이에 당황했지만 외부와 차단되었기 때문에 실제로 발작이 일어나는 모습을 확인할 수는 없었다.
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실험 참가자들은 복도의 심리학자들에게 도움을 요청할 수 있었음에도 실험 결과 31%의 학생들만 도움을 요청했다. 즉 대부분의 학생들은 아무런 행동도 취하지 않았다.
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실험 참가자는 괴로운 신음 소리를 듣고 있는 학생들이 자기 외에도 최소한 한 명 이상은 있을 것이라고 생각했다. 즉 피실험자들이 자신 말고 도와줄 학생이 더 있다고 믿었을 때는 도움을 요청하지 않았던 것이다.
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반면에 자신과 발작을 일으킨 학생 단 둘만 있다고 믿었을 때는 참가자의 85%가 주저하지 않고 도움을 요청했다.
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달리와 라타네는 실험 참가자들의 반응과 집단 크기 사이에 밀접한 관계가 있음을 발견하고 이와 같은 현상을 책임감 분산이라고 했다.
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즉 사건에 대한 목격자가 많으면 많을수록 개인이 느끼는 책임감은 적어진다는 것이다.
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사회적 신호, 방관자 효과, 다수의 무시로 특징지어지는 이 같은 현상은 집단적 위기 상황에서 명확한 책임을 가진 권위자가 없기 때문이다.
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대부분의 사람들은 자신에게 명확한 책임이 없는 경우에는 발작을 일으킨 환자를 도와주는 일을 타인의 책임으로 간주해버린다. 그에 반해 이를 보고할 책임이 명확한 경우, 신속하게 위기 상황을 해결하려고 노력한다.
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이것이 말하고자 하는 바는 명확한 책임과 역할을 지닌 참가자들은 협력에 참여해야 한다는 것이다. 이는 객체의 세계에서도 마찬가지다.
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훌륭한 객체지향의 세계는 명확하게 정의된 역할과 책임을 지닌 객체들이 상호 협력하는 세계다. 역할과 책임이 흐릿할수록 발작을 일으키는 객체를 도와줄 협력자를 찾기는 어려울 것이다.
자율적인 책임
설계의 품질을 좌우하는 책임
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객체지향을 구성하는 기본 단위는 자율적인 객체다. 객체들은 어플리케이션의 기능을 위해 협력하고 협력 과정에서 각자 맡은 바 책임을 다하기 위해 자율적으로 판단하고 행동한다.
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여기서 중요한 단어는 자율성이다. 자율성의 사전적 의미는 자기 스스로의 원칙에 따라 어떤 일을 하거나 자신을 통제해서 절제하는 성질이나 특성이다.
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객체가 어떤 행동을 하는 유일한 이유는 다른 객체로부터 요청을 수신했기 때문이어야 한다. 요청을 처리하기 위해 객체가 수행하는 행동을 책임이라고 한다.
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따라서 자율적인 객체란 스스로의 의지와 판단에 따라 각자 맡은 책임을 수행하는 객체를 의미한다.
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객체지향 어플리케이션을 설계하는 가장 널리 알려진 방법을 책임-주도 설계라고 부르는 이유는 적절한 책임의 선택이 전체 설계의 방향을 결정하기 때문이다.
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적절한 책임이 자율적인 객체를 낳고, 자율적인 객체들이 모여 유연하고 단순한 협력을 낳는다. 따라서 협력에 참여하는 객체가 얼마나 자율적인지가 전체 어플리케이션의 품질을 결정한다.
자신의 의지에 따라 증언할 수 있는 자유
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이해를 돕기 위해 앨리스의 재판 이야기로 돌아가보자. 왕은 목격자인 모자 장수에게 증언하라는 요청 메시지를 전송한다.
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모자 장수가 재판이라는 협력에 참여하기 위해서는 왕의 요청을 적절하게 처리한 후 응답 메시지를 반환해야 한다. 요청은 수신자의 책임을 암시하므로 모자 장수는 증언할 책임을 이 협력에서 가진다.
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왕은 모자 장수가 증언하라는 자신의 요청에 반응해 책임을 완수할 수 있다면 어떤 방법으로 증언하는지에 관해서는 신경을 쓰지 않는다.
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모자 장수는 왕의 요청을 받아야만 책임을 수행하기 시작하나 증언 방식이나 증언에 필요한 자료는 스스로의 의지와 판단에 따라 자유롭게 선택할 수 있다.
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중요한 것은 왕의 입장에서 모자 장수가 어떤 방법으로 증언하는지는 중요하지 않다는 것이다. 왕은 단지 모자 장수가 증언하기를 바랄 뿐이다.
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증언이라는 책임만 완수할 수 있다면 나머지 구체적인 방법이나 절차는 모자 장수가 자유롭게 선택하도록 허용한다. 즉 그외의 증언 방식, 내용에 대해서는 자율성을 가지는 것이다.
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만약 왕이 추상적으로 증언하라 대신 목격했던 장면을 떠올려라, 떠오르는 기억을 시간 순서대로 재구성하라, 말로 간결하게 표현하라고 구체적으로 요청했다면 어떻게 될까?
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마찬가지로 이 협력에서 모자 장수는 이 요청들을 수행해야 하는 책임을 가지고 있다. 그러나 이는 모자 장수의 자율성을 제한한다.
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모자 장수는 증언이라는 책임을 완수하기 위해 왕의 요청 순서에 따른 제약을 지켜야 하기 때문이다. 결과적으로 이는 모자 장수가 책임을 자율적으로 수행할 수 없게 만든다.
너무 추상적인 책임
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그렇다고 무조건 포괄적이고 추상적인 책임을 선택한다고 해서 좋은 것은 아니다.
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책임이 수행 방법을 제한할 정도로 구체적인 것도 문제지만 협력의 의도를 명확하게 표현하지 못할 정도로 추상적인 것 역시 문제다.
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왕이 만약 모자 장수에게 설명하라라는 요청 메시지를 보냈다고 생각해보자.
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물론 우리는 직관적으로 맥락에 따라 이 협력에 있어서 목격한 상황에 대해 설명하라라는 의도로 이해할 수 있다.
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그러나 객체는 단순히 요청 메시지에 대해서만 생각할 뿐이다. 제공되지 않은 맥락에 대해서까지 생각할 순 없다.
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따라서 모자 장수는 무엇을 설명해야 하지?에 대한 고민을 하다. 과도한 자율성 때문에 다른 이야기를 할 가능성이 높다.
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책임은 협력에 참여하는 의도를 명확하게 설명할 수 있는 수준 안에서 추상적이어야 한다.
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증언하라는 책임이 훌륭한 책임인 이유는 모자 장수의 자율성을 보장할 수 있을 정도로 충분히 추상적인 동시에 협력의 의도를 뚜렷하게 표현할 수 있을 정도로 충분히 구체적이기 때문이다.
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어떤 책임이 자율적인지를 판단하는 기준은 맥락에 따라 다르다는 사실에 유의하자.
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재판이라는 협력 안에서는 증언하라는 책임이 모자 장수의 자율권을 보장하는 가장 적절한 수준의 책임이다.
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다른 상황에서는 오히려 설명하라는 책임이 적절한 수준의 책임이 될 수 있다.
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어떤 책임이 가장 적절한가는 설계 중인 협력이 무엇인가에 따라 달라진다.
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그 모든 협력의 과정을 파악하고 설계하는 사람은 우리다.
‘어떻게’가 아니라 ‘무엇’을
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자율적인 책임의 특징은 객체가 어떻게 해야 하는가가 아니라 무엇을 해야하는 지를 설명한다.
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증언한다라는 책임은 모자 장수가 협력을 위해 무엇을 해야 하는지는 결정하지만 어떻게 해야 하는지에 대해서는 전혀 언급하지 않는다. 증언할 방법은 모자 장수가 자율적으로 선택할 수 있다.
책임을 자극하는 메시지
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책임이라는 말 속에는 어떤 행동을 수행한다는 의미가 포함되어 있다. 객체지향 세계 속의 객체는 다른 객체로부터 전송된 요청을 수신할 때만 어떤 행동을 시작한다.
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즉 객체가 자신에게 할당된 책임을 수행되도록 만드는 것은 외부에서 전달되는 요청이다. 메시지는 객체로 하여금 자신의 책임, 즉 행동을 수행하게 만드는 유일한 방법이다.
메시지와 메소드
메시지
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하나의 객체는 메시지를 전송함으로써 다른 객체에 접근한다. 사용자에 대한 객체의 독립성과 객체지향 개념을 구현한 초기 언어들의 일부 문법 때문에 객체의 행동을 유발하는 행위를 가리켜 메시지-전송이라고 한다.
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왕이 모자 장수에게 전송하는 메시지를 가리키는 증언하라라는 부분을 메시지 이름이라고 한다. 메시지를 전송할 때 추가적인 정보가 필요한 경우, 메시지의 인자를 통해 추가 정보를 제공할 수 있다.
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수신자는 메시지를 처리하기 위해 메시지에 실려 있는 인자를 사용할 수 있다.
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메시지 전송은 수신자와 메시지의 조합이다. 메시지는 메시지 이름과 인자의 조합이므로 결국 메시지 전송은 수신자, 메시지 이름, 인자의 조합이 된다.
메시지 = 메시지 이름 + 인자
메시지 전송 = 수신자 + 메시지
= 수신자 + (메시지 이름 + 인자)
Plain Text
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수신자, 메시지 이름, 인자의 순서대로 나열하면 메시지 전송이 된다. 모자장수.증언하라(어제, 왕국) 어디서 많이 본 것 같다.
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물론, 문법은 언어에 따라 달라질 수 있음을 기억하자. 내가 Java에 익숙하다고 해서 Java가 정답인 것은 아니다. 표현에 집중하지 말고 의도에 집중하자.
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객체가 메시지를 수신할 수 있다는 것은 객체가 메시지에 해당하는 책임을 수행할 수 있다는 것을 의미한다.
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객체가 유일하게 이해할 수 있는 의사소통 수단은 메시지 뿐이며 객체는 메시지를 처리하기 위한 방법을 자율적으로 선택할 수 있다.
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외부의 객체는 메시지에 관해서만 확인할 수 있고 객체 내부는 볼 수 없기 때문에 자연스럽게 객체의 외부와 내부가 분리된다.
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많은 법칙들이 객체의 내부 요소에 직접 접근하지 말라는 원칙이 이와 같은 개념에서 생겨난 것 같다.
메소드
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객체가 수신할 수 있는 메시지와 메시지를 처리하기 위해 선택할 수 있는 방법 두 가지 개념이 존재한다는 것을 알 수 있다.
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왕은 증언하라라는 메시지를 전송한다. 모자 장수는 수신된 증언하라라는 메시지를 처리할 방법을 선택한다.
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모자 장수가 메시지를 처리하기 위해 내부적으로 선택하는 방법을 메소드라고 한다. 모자 장수의 예에서 왕이 전송한 증언하라라는 메시지를 처리하기 위해 모자 장수가 내부적으로 선택하는 증언 방법이 바로 메소드다.
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객체가 메시지를 수신하면 먼저 해당 메시지를 처리할 수 있는지 여부를 확인한다.
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메시지를 처리할 수 있다고 판단되면 자신에게 주어진 책임을 다하기 위해 메시지를 처리할 방법인 메소드를 선택하게 된다.
▪
객체지향 프로그래밍 언어에서 메소드는 크래스 안에 포함된 함수 또는 프로시저를 통해 구현된다. 따라서 어떤 객체에게 메시지를 전송하면 결과적으로 메시지에 대응되는 특정 메소드가 실행된다.
•
메시지는 어떻게 수행될 것인지는 명시하지 않는다. 메시지는 단지 오퍼레이션을 통해 무엇이 실행되기를 바라는지만 명시하며 어떤 메소드를 선택할 것인가는 전적으로 수신자의 결정에 좌우된다.
다형성
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다형성이란 서로 다른 유형의 객체가 동일한 메시지에 대해 서로 다르게 반응하는 것을 의미한다.
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즉 서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 서로 다른 메소드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘을 가리킨다.
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앞서 메시지는 무엇이 실행될지는 명시하지만 어떻게 실행될 것인지는 전적으로 수신자가 결정할 수 있다. 따라서 동일한 메시지라고 하더라도 서로 다른 방식의 메소드를 이용해 처리할 수 있다.
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다형성은 역할, 책임, 협력과 깊은 관련이 있다. 서로 다른 객체들이 다형성을 만족시킨다는 것은 객체들이 동일한 책임을 공유한다는 것을 의미한다.
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이는 메시지 송신자의 관점에서 수신자들이 동일한 오퍼레이션을 서로 다른 방식으로 처리하더라도 동일한 책임을 수행하고 있는 것이다. 즉 송신자의 관점에서 다형적인 수신자들을 구별할 필요가 없다.
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다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다. 다형성을 사용하면 송신자가 수신자의 종류를 모르더라도 메시지를 전송할 수 있다.
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즉 다형성은 수신자의 종류를 캡슐화한다.
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다형성은 송신자와 수신자 간의 객체 타입에 대한 결합도를 메시지에 대한 결합도로 제한함으로써 달성된다.
유연하고 확장 가능하고 재사용성이 높은 협력의 의미
•
송신자는 수신자가 메시지를 이해할 수 있다는 사실만 알고 있는 상태에서 협력에 참여한다.
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송신자가 수신자에 대해 매우 적은 정보만 알고 있더라도 상호 협력이 가능하다는 사실은 설계의 품질에 다음과 같이 지대한 영향을 미친다.
1.
협력이 유연해진다.
•
송신자는 수신자가 메시지를 이해한다면 누구라도 상관하지 않는다. 수신자에 대한 어떠한 가정도 하지 않기 때문에 수신자를 다른 타입의 객체로 대체하더라도 송신자는 알지 못한다.
2.
협력이 수행되는 방식을 확장할 수 있다.
•
송신자에게 아무런 영향도 끼치지 않고 수신자를 변경할 수 있기 때문에 협력의 세부적인 수행 방식을 아주 쉽게 갈아 끼울 수 있다.
3.
협력이 수행되는 방식을 재사용할 수 있다.
•
협력에 영향을 미치지 않으면서 다양한 객체들이 수신자의 자리를 대체할 수 있기 때문에 다양한 문맥에서 협력을 재사용할 수 있게 된다.
송신자와 수신자를 약하게 연결하는 메시지
•
다형성은 메시지가 존재하기 때문에 가능한 것이다. 메시지는 송신자와 수신자 사이의 결합도를 낮춤으로써 설계를 유연하고 확장 가능하고 재사용 가능하게 만든다.
•
송신자는 오로지 메시지만 바라본다. 수신자의 정확한 타입을 모르더라도 상관없다. 단지 수신자가 메시지를 이해하고 처리해줄 것이라는 사실만 알아도 충분하다.
•
수신자와 송신자는 메시지라는 얇은 끈으로만 이어져 있다. 메시지를 기반으로 한 두 객체 사이의 이 낮은 결합도가 바로 설계를 유연하고 확장 가능하며 재사용 가능하게 만드는 비결이다.
•
즉 설계의 품질을 높이기 위해서는 훌륭한 메시지를 선택해야 한다.
메시지를 따라라
객체지향의 핵심, 메시지
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객체지향의 기본 개념은 책임을 수행하는 자율적인 객체들의 협력을 통해 어플리케이션을 구축하는 것이다. 이때, 객체들의 협력은 메시지를 전송하는 방법이 유일하다.
◦
다른 객체와 협력할 필요가 있는 객체는 메시지를 전송하고, 메시지를 수신한 객체는 미리 정의된 방법에 따라 수신된 메시지를 처리한다.
◦
메시지를 수신한 객체 역시 메소드를 실행하는 중에 다른 객체의 도움이 필요하면 적합한 객체에게 메시지를 전송한다.
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객체지향의 중심 사상은 연쇄적인 메시지를 전송하고 수신하는 객체들 사이의 협력 관계를 기반으로 사용자에게 유용한 기능을 제공하는 것이다.
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우리는 객체지향 프로그래밍을 수행한다고 하면서 크게 2가지 오류를 범하곤 한다. 이는 다음과 같다.
1.
클래스 주도 설계를 실행한다.
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클래스 기반의 객체지향 언어를 사용하는 대부분의 사람들은 객체지향 어플리케이션을 클래스의 집합으로 생각한다.
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대부분의 입문자들은 클래스 간의 상속 관계가 객체지향 설계를 가치있게 만드는 핵심적인 메커니즘이라고 배운다.
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클래스가 코드를 구현하기 위해 사용할 수 있는 중요한 추상화 도구인 것은 분명하지만 객체지향의 강력함은 클래스가 아닌 객체들이 주고받는 메시지로부터 나온다.
•
객체지향 어플리케이션은 클래스를 이용해 만들어지지만 메시지를 통해 정의된다고 객체지향 프로그래밍 진영의 Sandi Metz가 말했다.
◦
자신의 저서 POODR에서 이야기한 부분을 차용하신 것 같으며 Chapter 4장의 서론에 언급된 부분인 것 같다. 원문은 다음과 같다. It is made up of classes but defined by messages.
•
실제로 어플리케이션을 살아있게 만드는 것은 클래스가 아닌 객체다. 그리고 이런 객체들의 윤곽을 결정하는 것이 객체들이 주고받는 메시지다.
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클래스는 단지 동적인 객체들의 특성과 행위를 정적인 텍스트로 표현하기 위해 사용하는 추상화 도구일 뿐이다. 중요한 것은 클래스가 아니라 객체다.
•
클래스를 정의하는 것보다 객체들의 속성과 행위를 식별하는 것이 먼저여야 한다. 클래스는 객체의 속성과 행위를 담는 틀일 뿐이다.
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클래스를 중심에 두는 설계는 유연하지 못하고 확장하기 어려우며 객체지향 패러다임으로의 전환에 있어서 정적인 클래스들의 집합으로 보기보다 메시지를 주고받는 동적인 객체들의 집합으로 바라보는 것이 적합하다.
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진정한 객체지향 패러다임으로의 도약은 개별적인 객체가 아니라 메시지를 주고받는 객체들 사이의 커뮤니케이션에 중점을 맞출 때 일어난다.
2.
데이터 주도 설계를 실행한다.
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상태와 행위를 각각 데이터, 메소드로 조합하더라도 이것이 지나친 경우, 견고하고 유연한 객체들의 협력 관계를 잃어버릴 수도 있다.
•
이는 객체들이 협력에 참여한다는 점을 배제하고 데이터만 생각하면서 흔히 범하게 되는 실수다.
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메시지가 아니라 데이터를 중심으로 객체를 설계하는 방식은 객체의 내부 구조를 객체 정의의 일부로 만들기 때문데 객체의 자율성을 저해한다.
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데이터에 대한 결정을 뒤로 미루면서 객체의 행위를 고려하기 위해서는 객체를 독립된 단위가 아니라 협력이라는 문맥 안에서 생각해야 한다.
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결국 객체를 이용하는 이유는 다른 객체가 필요로 하는 행위를 제공하기 때문이다. 협력 관계 속에서 다른 객체에게 무엇을 제공해야 하고 다른 객체로부터 무엇을 얻어야 하는가라는 관점에서 접근할 때 좋은 책임을 얻을 수 있다.
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독립된 객체의 상태와 행위에 대해 고민하지 말고 시스템의 기능을 구현하기 위해 객체가 다른 객체에게 무슨 메시지를 제공해야 하는지에 대해 고민하자.
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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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객체지향 설계의 중심에는 메시지가 위치한다. 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 해야 한다.
•
메시지가 객체를 선택하게 만들려면 메시지를 중심으로 협력을 설계해야 하며 우리는 이미 이를 책의 앞부분에서 간략하게나마 살펴봤다.
책임-주도 설계 다시 살펴보기
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객체지향 설계는 적절한 책임을 적절한 객체에게 할당하면서 메시지를 기반으로 협력하는 객체들의 관계를 발견하는 과정이다.
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이처럼 책임을 완수하기 위해 협력하는 객체들을 이용해 시스템을 설계하는 방법을 책임-주도 설계라고 한다. 이것의 기본 아이디어는 객체들 간에 주고받는 메시지를 기반으로 적절한 역할과 책임, 협력을 발견하는 것이다.
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이 방법에서 역할, 책임, 협력을 식별하는 것은 어플리케이션이 수행하는 기능을 시스템의 책임으로 보는 것부터 시작된다.
◦
시스템이 수행할 책임을 구현하기 위해 협력 관계를 시작할 객체를 찾아 시스템의 책임을 객체의 책임으로 할당한다.
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이 객체가 책임을 완수하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하다고 판단되면 도움을 요청하기 위해 어떤 메시지가 필요한지 결정한다.
◦
메시지를 결정한 후, 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택한다.
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이는 결과적으로 메시지가 수신자의 책임을 결정함을 의미한다. 물론 객체들은 자신에게 할당된 책임을 완수하기 위해 다른 객체의 도움이 필요하다면 또 다른 메시지를 전송할 수 있다.
What/Who 사이클
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책임-주도 설계에서 주로 사용하는 방법으로 어떤 행위가 필요한지를 먼저 결정한 후, 이 행위를 수행할 객체를 결정하는 것이다.
◦
여기서 어떤 행위가 바로 메시지이며 당연하게도 수행할 객체는 수신자다.
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즉, 객체의 행위를 결정하는 것이 객체 자체의 속성이 아니다.
◦
책임-주도 설계의 관점에서 어떤 객체가 어떤 특성을 가지고 있다고 해서 반드시 그와 관련된 행위를 수행할 것이라고 가정하지 않는다.
◦
행위를 먼저 식별한 후, 행위를 수행할 객체를 찾는 것이 올바른 순서다.
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결론적으로 협력이라는 문맥 안에서 필요한 메시지를 먼저 결정한 후, 메시지를 수신하기에 적합한 객체를 선택하며 수신된 메시지가 객체의 책임을 결정한다.
•
이는 객체를 고립된 상태로 놓고 어떤 책임이 적합한가에 대해 결정하는 것과는 근본적으로는 다른 접근법이다. 앞서 어떤 객체도 섬이 아니다라는 말은 협력이라는 문맥 안에서 객체의 책임과 역할을 결정하라는 의미를 가지고 있다.
•
협력이라는 문맥 안에서 객체의 책임을 결정하는 것은 메시지다. 책임이 먼저 오고 객체가 책임을 따른다. 결과적으로 시스템이 수행해야 하는 전체 행위는 협력하는 객체들의 책임으로 분배된다.
•
수신 가능한 메시지가 모여 객체의 인터페이스를 구성한다. 메시지를 먼저 결정하고 메시지를 수신할 객체를 선택하는 과정은 객체의 인터페이스가 어떤 방식으로 결정되는지를 명확하게 보여준다.
•
여기선 단지 메시지를 먼저 결정함으로써 객체의 인터페이스를 발견할 수 있다는 사실만 알아가자. 이는 테스트-주도 설계 방법을 이용해 객체를 설계할 때도 핵심이 되는 아이디어다.
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요컨대, 객체가 어떤 메시지를 수신하고 처리할 수 있느냐가 객체의 책임을 결정한다. 책임-주도 설계 방법에서는 What/Who 사이클에 따라 협력에 참여할 객체를 결정하기 전, 협력에 필요한 메시지를 먼저 정의한다.
◦
이를 통해 메시지가 결정된 후에야 메시지를 수신할 후보를 선택하는 것으로 초점이 이동하게 된다.
묻지 말고 시켜라
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TDA(Tell, Don’t ask) 스타일 또는 디미터 법칙으로 소개되기도 하는 이 법칙은 메시지를 먼저 결정하고 객체가 메시지를 따르게 하는 설계 방식을 충실히 이행했을 때, 객체가 외부에 제공하는 인터페이스가 지키는 스타일이다.
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책임-주도 설계는 객체가 아니라 객체들이 주고받는 메시지에 초점을 맞추게 함으로써 객체지향의 장점을 극대화하며 이 과정에서 What/Who 사이클은 어떤 객체가 필요한지가 아닌 어떤 메시지가 필요한지를 먼저 고민하라고 조언한다.
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메시지를 결정하기 전까진 객체에 관해 고민하지 말아야한다. 일단 메시지가 결정된 후에야 이 메시지를 처리할 객체를 선택해야 한다.
◦
메시지를 결정할 때, 수신자를 알 수 없기 때문에 송신자는 수신자의 내부를 알 수 없다. 따라서 메시지 중심의 설계는 수신자의 캡슐화를 증진시킨다. 또한 송신자가 수신자의 상태를 모르기 때문에 느슨하게 결합될 수 있다.
•
이런 방식을 따르게 되면 객체 사이의 협력 방식을 특징짓는 한 가지 스타일에 이르게 된다. 송신자는 수신자가 뭔지 모르지만 본인이 보낸 메시지를 잘 처리할 것이라 믿고 전송할 수 밖에 없다. 이는 TDA라는 이름으로 알려져 있다.
•
객체는 수신할 메시지를 선택하지 말아야 한다. 메시지가 협력에 필요한 객체를 선택하게 해야 한다.
메시지를 믿어라
•
메시지를 전송하는 객체가 자신이 보낸 메시지를 수신만 가능하다면 수신자가 무엇인지는 중요하지 않다. 중요한 것은 수신자가 메시지의 의미를 이해하고 송신자의 의도대로 요청을 처리할 수 있는가 여부다.
•
메시지를 이해할 수만 있다면 다양한 타입의 객체로 협력 대상을 자유롭게 교체할 수 있기 때문에 설계가 좀 더 유연해진다. 메시지를 기반으로 다형성을 확보하기 때문에 재사용성이 높아진다.
•
메시지를 중심으로 설계된 구조는 유연하고 확장 가능하며 재사용 가능하다.
•
메시지를 믿고 우선시하라. 그러면 자율적인 책임은 저절로 따라올 것이다.
객체 인터페이스
인터페이스
•
일반적으로 인터페이스란 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용을 할 수 있게 이어주는 방법이나 장치를 의미한다.
◦
인터페이스는 세상 어디에나 존재하는데, 일상생활에서 사람들은 말과 글, 언어와 행동으로 상호작용한다. GUI나 API도 모두 사람이 특정한 사물을 다루기 위한 인터페이스다.
◦
사람이건 사물이건 세계에 존재하는 그 어떤 대상과 상호작용하고 싶다면 그 대상이 제공하는 인터페이스의 사용법부터 익혀야 한다.
•
일반적으로 인터페이스는 다음의 세 가지 특징을 지닌다.
1.
인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 전혀 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
2.
인터페이스 자체를 변경하지 않고 내부 구성이나 작동 방식을 변경하는 것은 인터페이스를 사용하는 사용자에게 어떠한 영향도 끼치지 않는다.
3.
대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용할 수 있다.
•
협력에 참여하는 객체는 인터페이스를 통해 다른 객체와 상호작용한다.
◦
이 과정에서 우리는 객체의 인터페이스만 알면 객체의 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 객체와 상호 작용할 수 있다.
◦
또한 인터페이스가 유지만 된다면 객체의 내부 구조나 작동 방식을 변경하거나 다른 객체로 대체한다고 하더라도 인터페이스 사용자에게 영향을 미치지 않는다.
메시지가 인터페이스를 결정한다
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객체가 다른 객체와 상호작용할 수 있는 방법이 메시지라고 앞서 말했다. 따라서 객체의 인터페이스는 수신자로써 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 구성된다.
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즉, 객체가 어떤 메시지들을 수신할 수 있는지가 그 객체의 인터페이스를 결정짓는 사항이다.
공용 인터페이스
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앞서 설명에선 인터페이스의 모든 부분을 외부에서 접근할 수 있는 것처럼 설명했다. 그러나 실제로 인터페이스는 외부에서 접근 가능한 공개된 인터페이스와 내부에서 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스로 구분된다.
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내부에서만 접근 가능한 사적인 인터페이스와 구분하기 위해 외부에 공개된 인터페이스를 공용 인터페이스라고 한다.
⇒ 단위 테스트에서 테스트가 필요한 영역이라고 설명했던게 얼핏 기억이 났다.
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공용 인터페이스건 사적인 인터페이스건 상관 없이 모든 인터페이스는 메시지 전송을 통해서만 접근할 수 있다. 단지 메시지 송신자가 다른 객체인지 아니면 객체 자신인지만 다를 뿐이다.
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객체가 자기 자신에게 메시지를 전송한다는 것은 내부 메소드 호출이라고 생각했다.
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결과적으로 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 메시지가 객체의 공용 인터페이스의 모양을 암시한다.
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이는 앞에서 설명한 책임-주도 설계 방식의 What/Who 사이클과도 관련이 깊다. 먼저 메시지를 결정하고 이 메시지를 수행할 객체를 나중에 결정하기 때문에 메시지가 수신자의 인터페이스를 결정할 수 밖에 없다.
책임, 메시지, 그리고 인터페이스
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정리해보자. 먼저 협력에 참여하는 객체의 책임이 자율적이어야 한다는 사실을 강조했다.
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여기서 자율성이란 자신의 의지와 판단력을 기반으로 객체 스스로 책임을 수행하는 방법을 결정할 수 있음을 의미한다.
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다음으로 한 객체가 다른 객체에게 요청을 전송할 때 사용하는 메커니즘인 메시지에 대해서 살펴봤다.
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객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 채워진다. 그리고 객체가 메시지를 수신했을 때 적절한 객체의 책임이 수행된다.
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메소드란 메시지를 수신했을 때 책임을 수행하는 방법을 의미한다.
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메시지와 메소드의 구분은 객체를 외부와 내부라는 두 개의 명확하게 분리된 영역으로 구분하는 동시에 다형성을 통해 다양한 타입의 객체를 수용할 수 있는 유연성을 부과한다.
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마지막으로 객체가 책임을 수행하기 위해 외부로부터 메시지를 받기 위한 통로인 인터페이스의 개념을 설명했다.
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인터페이스는 객체가 다른 객체와 협력하기 위한 접점이다.
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여기서 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있느냐가 아떤 책임을 수행할 수 있느냐와 가지게 될 인터페이스를 정의한다.
인터페이스와 구현의 분리
객체 관점에서 생각하는 방법
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맷 와이스펠드는 객체지향적인 사고 방식을 이해하기 위해서 다음의 세 가지 원칙이 중요하다고 주장했다.
⇒ 이는 모두 객체의 인터페이스에 관련된 내용이다.
1.
좀 더 추상적인 인터페이스
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이는 자율적인 책임을 다루면서 살펴본 내용이다.
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왕이 모자장수에게 상세한 수준의 메시지를 보내는 것은 객체의 자율성을 저해한다. 대신 좀 더 추상적인 수준의 메시지를 수신할 수 있는 인터페이스를 제공하면 수신자의 자율성을 보장할 수 있다.
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여기서 세부 사항을 제거하고 메시지의 의도만을 표현하기 위해 사용한 기법이 추상화다. 따라서 너무 구체적인 인터페이스보단 적절히 추상화된 인터페이스를 설계하는 것이 더 좋다.
2.
최소 인터페이스
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외부에서 사용할 필요가 없는 인터페이스는 최대한 노출하지 않는다는 주의로 메시지를 먼저 결정하고 수신할 객체를 나중에 선택하는 책임-주도 설계 방법을 따를 때 달성할 수 있다.
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인터페이스를 최소로 유지하면 객체의 내부 동작에 대해 최소한의 정보만 노출할 수 있다. 따라서 객체의 내부가 수정되더라도 외부에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
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이는 책임-주도 설계 방법을 사용할 때, 객체는 실제로 협력에 필요한 메시지 이외의 불필요한 메시지를 공용 인터페이스에 포함시키지 않아도 되기 때문이다.
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메시지를 우선시하자. 그러면 최소 인터페이스를 달성할 수 있을 것이다.
3.
인터페이스와 구현 간에 차이가 있다는 점을 인식
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별도의 설명이 필요한 만큼 중요한 내용으로 우리는 앞서 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리하는 것이 중요하다고 강조해왔다.
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이때 객체의 외부를 인터페이스라고 부른다. 그리고 객체의 내부를 가리키는 특별한 용어는 구현이다.
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이는 다음에서 소주제로 다루겠다.
구현
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객체지향의 세게에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어를 구현이라 부른다. 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에는 포함되지 않는 모든 것이 구현이다.
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객체는 상태를 가진다. 상태는 어떤 식으로든 객체에 포함되지만 객체 외부에 노출되는 공용 인터페이스의 일부는 아니다. 따라서 상태를 어떻게 표현하는가는 모두 구현에 포함된다.
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객체는 행동을 가진다. 행동은 메시지를 수신했을 때만 실행되는 일종의 메시지 처리 방법이다. 이 처리 방법을 메소드라고 한다. 메소드를 구성하는 코드 자체는 인터페이스가 아니기 때문에 구현에 포함된다.
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객체의 외부와 내부를 분리하라는 것은 결국 객체의 공용 인터페이스와 구현을 명확하게 분리하라는 말과 동일하다.
인터페이스와 구현의 분리 원칙
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훌륭한 객체란 인터페이스만 알고 있다면 구현을 모르고도 쉽게 상호작용할 수 있는 객체를 의미한다.
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이것은 객체를 설계할 때 객체 외부에 노출되는 인터페이스와 객체의 내부에 숨겨지는 구현을 명확하게 분리해서 고려해야 한다는 것을 의미한다. 이를 인터페이스와 구현의 분리 원칙이라고 한다.
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결론적으로 객체 설계의 핵심은 객체를 두 개의 분리된 요소로 분할해 설계하는 것이다. 그것이 바로 인터페이스와 구현이다.
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인터페이스와 구현의 분리 원칙이 왜 중요할까? 그것은 소프트웨어는 하드웨어가 아니기 때문에 변경 가능성이 늘 존재하기 때문이다.
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수많은 객체들이 협력하며 돌아가는 객체지향 공동체에서 어떤 객체를 수정했을 때 어떤 객체가 영향을 받는지 판단하는 것은 거의 곡예에 가깝다.
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객체의 모든 부분이 공개되어 있다면 아무리 작은 부분을 수정하더라도 그 변경의 영향이 어디까지 미칠지 전혀 예상할 수 없다.
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인간의 두뇌엔 한계가 존재하기 때문에 변경해도 무방한 안전 지대와 변경했을 경우 외부에 영향을 미치는 위험 지대를 구분하여 생각해야 할 범위를 줄이는 것이다.
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변경에 대한 안전 지대를 만드는 것은 객체를 자율적인 존재로 만드는 데도 기여하는데, 자율적인 객체는 외부와 상관없이 메시지를 처리하는 메소드를 스스로 선택할 수 있어야 한다.
⇒ 동적 디스패치에 관한 내용일까, 내부 메소드를 임의로 호출하는 내부 동작에 관련된 내용일까? 전자는 너무 언어에 종속적이라 후자에 가까울 것 같다.
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이것은 외부에 영향을 주지 않고도 메소드를 자유롭게 변경할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 따라서 적절한 구현을 선택하고 이를 인터페이스 뒤로 감추는 거슨 객체의 자율성을 향상시킬 수 있는 가장 기본적인 방법이다.
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앞서 말했듯 객체의 상태와, 행동 중 메소드 구현은 객체 내부에 속한다. 이 부분은 수정이 되더라도 객체 외부에 영향이 가서는 안 된다. 객체 외부에 영향을 미치는 변경은 객체의 공용 인터페이스를 변경할 때 뿐이다.
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결국, 인터페이스와 구현의 분리 원칙은 변경을 관리하기 위한 것이다.
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좀 더 고급스럽게 말해 송신자와 수신자가 구체적인 구현 부분이 아니라 느슨한 인터페이스에 대해서만 결합되도록 만드는 것이다.
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이런 원칙은 변경될 만한 부분을 객체의 내부에만 위치시킨다는 것인데, 이를 위한 설계 방법을 캡슐화라고 한다.
캡슐화
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객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것을 캡슐화라고 한다. 객체는 상태와 행위를 함께 캡슐화함으로써 충분히 협력적이고 만족스러울 정도로 자율적인 존재가 될 수 있다.
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캡슐화를 다른 말로 정보 은닉이라고 부르기도 한다.
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일반적으로 객체지향의 세계에서 캡슐화는 두 가지 관점에서 사용된다.
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상태와 행위의 캡슐화
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객체는 상태와 행위의 조합이다. 객체는 스스로 자신의 상태를 관리하며 외부에 응답할 수 있는 행동을 내부에 함께 보관하는데, 이를 상태와 행동을 하나의 단위로 묶는 자율적인 실체로 본다.
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이 관점에서의 캡슐화는 데이터 캡슐화라고 하며 이는 자율적인 객체를 만들기 위한 전제 조건이기도 하다.
⇒ 즉 외부에 자신의 상태와 구현을 노출시키지 않음으로써 외부의 영향을 차단하는 것 같다.
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프로그래밍 관점에서는 상태를 데이터로 구현하고 행동은 프로세스로 구현되는데, 과거의 전통적인 개발 방법은 이들을 엄격하게 구분하였지만 객체지향에서는 객체라는 하나의 틀 안에 묶어둠으로써 객체의 자율성을 보장한다.
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이것이 전통적인 개발 방법과 객체지향을 구분하는 가장 중요한 차이다.
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사적인 비밀의 캡슐화
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사람들이 비밀번호나 사적인 내용의 보안을 신경쓰듯 객체도 보안에 민감하다.
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객체는 외부의 객체가 자신의 내부 상태를 직접 관찰하거나 제어할 수 없도록 막기 위해 의사소통이 가능한 특별한 경로만을 외부에 노출한다. 이를 공용 인터페이스라 한다.
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변경이 빈번하게 일어나는 내부의 구현과 관련된 세부사항인 불안정한 비밀을 안정적인 인터페이스 뒤로 감춤으로써 외부의 불필요한 공격과 간섭으로부터 내부 상태를 격리할 수 있다.
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이를 통해 객체는 공용 인터페이스를 경계로 최대한의 자율성을 보장받을 수 있는 것이다.
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자율성은 왜 중요한가? 자율적인 객체는 공용 인터페이스를 수정하지 않는 한 자신과 협력하는 외부 객체에 영향을 미치지 않고 내부의 구현을 자유롭게 수정할 수 있기 때문이다.
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이는 인터페이스와 구현의 분리 원칙과도 연결되는 내용으로 구현을 변경할 때 외부에 대한 파급효과를 최소화하기 위해서다.
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즉 자율성을 보장하기 위해서 외부의 객체는 공용 인터페이스에만 의존해야 하고 구현 세부 사항에 직접적으로 의존해서는 안 된다.
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객체지향은 내부와 외부를 명확하게 구분하는 객체들로 구성된 협력 공동체다. 객체지향이 과거의 개발 방법에 비해 좀 더 유연하고 재사용 가능하다고 알려진 이유는 객체의 내부와 외부를 명확하게 구분하기 때문이다.
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객체의 외부와 내부를 명확하게 구분하라. 그러면 설계가 단순하고 유연하고 변경하기 쉬워질 것이다.
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책임을 결정하는 것은 메시지라는 것을 기억하자. 즉 자율적인 책임의 특성은 책임을 수행하게 하는 메시지의 특성과도 연결된다.
책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다
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자율적인 객체는 책임을 수행하기 위한 처리 방법과 순서를 자신의 의지에 따라 선택할 수 있다.
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하지만 외부에서 과하게 의존하는 객체는 외부 요청에 따라 처리 방법과 순서가 결정된다. 따라서 이는 타율적인 객체다.
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이런 책임이 자율적이건 타율적이건 상관없이 두 협력 모두 결과 자체는 책임에 대한 수행이다. 따라서 겉에서 봤을 때는 책임의 자율성이 그렇게 중요하지 않을 수 있다. 그렇다면 왜 책임의 자율성이 중요하다고 하는 것일까?
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이는 자율적인 객체의 협력이 이해하기 쉽고 변경에 유연하기 때문이다. 객체의 책임이 자율적일수록 협력이 이해하기 쉬워지고 유연하게 변경할 수 있게 된다.
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즉 결과적으로 책임이 얼마나 자율적인가가 전체적인 협력의 설계 품질을 결정하게 된다.
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그 이유를 항목별로 좀 더 자세히 살펴보자.
1.
자율적인 책임은 협력을 단순하게 만든다.
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자율적인 책임은 세부적인 사항들을 무시하고 의도를 드러내는 하나의 문장으로 표현함으로써 협력을 간결하게 만든다.
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객체지향 진영의 전문 용어로 표현하면 책임이 적절하게 추상화된다고 한다.
2.
자율적인 책임은 모자 장수의 외부와 내부를 명확하게 분리한다.
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이는 협력의 양상을 두 가지 관점으로 분리한다. 하나는 외부에서 객체를 바라보는 외부 관점과 나머지 하나는 객체 내부에서 이 책임을 수행하는 내부 관점이다.
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외부 객체들은 외부 관점에서 노출된 책임을 볼 수 있지만 내부 관점은 볼 수 없다. 즉 객체는 스스로 외부에 노출할 것과 노출시키지 않을 것을 명확하게 나눈다.
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객체지향 진영의 전문 용어로 표현하면 외부 객체가 몰라도 되는 사적인 부분이 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 인터페이스와 구현이 분리된다.
3.
책임이 자율적일 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다.
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책임이 자율적일수록 변경에 의해 수정되어야 하는 범위가 좁아지고 명확해진다.
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객체지향 진영의 전문 용어로는 변경의 파급효과가 객체 내부로 캡슐화되기 때문에 두 객체 간의 결합도가 낮아진다고 한다.
4.
자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다.
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책임이 자율적일수록 협력이 좀 더 유연해지고 다양한 문맥에서 재활용될 수 있다.
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객체지향 진영의 전문 용어로는 설계가 유연해지고 재사용성이 높아진다고 한다.
5.
객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다.
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책임이 자율적이면 자율적일수록 객체의 존재 이유 그 자체를 명확하게 표현할 수 있다.
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객체는 동일한 목적을 달성하기 위한 강하게 연관된 책임들로 구성되는 집합이기 때문이다.
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객체지향 진영의 전문 용어로는 책임이 자율적일수록 객체의 응집도를 높은 상태로 유지하기 쉬워진다고 한다.
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따라서 우리는 다음과 같이 정리해볼 수 있다.
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책임이 자율적일수록 적절하게 추상화되며 응집도가 높아지고 결합도가 낮아지며 캡슐화가 증진되고 인터페이스와 구현이 명확하게 분리되며 설계의 유연성과 재사용성이 향상된다.
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이런 특성들이 모여서 객체지향이 다른 패러다임보다 더 나은 이유를 만들어간다는 것을 명심하자.
