[노개북 1기] TIL (2022.02.01)

yourjin·2022년 2월 26일

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TIL (2022.02.01)

DAY 11

🔖 오늘 읽은 범위 : 6장, 객체와 자료 구조 (~p.128 결론)

😃 책에서 기억하고 싶은 내용을 써보세요.

변수를 비공개(private)로 정의하는 이유가 있다. 남들이 변수에 의존하지 않게 만들고 싶어서다.
그렇다면 어째서 수많은 프로그래머가 조회(get) 함수와 설정(set) 함수를 당연하게 공개(public)해 비공개 변수를 외부에 노출할까?
자료 추상화
- 구체적인 Point 클래스
```
public class Point {
		public double x;
		public double y;
}
```
- 목록 6-1 은 구현을 노출한다. 변수를 private으로 선언하더라도 각 값마다 조회(get) 함수와 설정(set) 함수를 제공한다면 구현을 외부로 노출하는 셈이다.
- 추상적인 Point 클래스
```
public interface Point {
		double getX() ;
		double getY( ) ;
		void setCartesian(double x, double y) ;
		double getR( ) ;
		double getTheta();
		void setPolar(double r, double theta) ;
}
```
  - 사실 목록 6-2는 자료구조 이상을 표현한다. 클래스 메서드가 접근 정책을 강제한다.
- 그보다는 추상 인터페이스를 제공해 사용자가 구현을 모른 채 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스다.
- 구체적인 Vehicle 클래스
```
public interface Vehicle {
	double getFuelTankCapacityinGallons();
	double getGallonsOfGasoline( ) ;
}
```
  - 목록 6-3은 자동차 연료 상태를 구체적인 숫자 값으로 알려준다.
- 추상적인 Vehicle 클래스
```
public interface Vehicle {
	double getPercentfuelRemaining( ) ;
}
```
  - 목록 6-4는 자동차 연료 상태를 백분율이라는 추상적인 개념으로 알려준다. (정보가 어디서 오는지 전혀 들어나지 않는다.)
- 자료를 세세하게 공개하기보다는 추상적인 개념으로 표현하는 편이 좋다. 인터페이스나 조회 설정 함수만으로는 추상화가 이뤄지지 않는다.
자료/객체 비대칭
- 객체는 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채 자료를 다루는 함수만 공개한다 자료 구조는 자료를 그대로 공개하며 별다른 함수는 제공하지 않는다.
- 절차적인 도형
```
public class Square {
	public Point topleft;
	public double side;
}
public class Rectangle {
	public Point topleft;
	public double height;
	public double width;
}
public class Circle {
	public Point center;
	public double radius;
}
public class Geometry {
	public final double PI = 3.141592653589793;
	public double area(Object shape) throws NoSuchShapeException
	{
		if (shape instanceof Square) {
			Square s = (Square) shape;
			return s.side * s.side;
		}
		else if (shape instanceof Rectangle) {
			Rectangle r = (Rectangle)shape;
			return r. height * r.width;
		}
		else if (shape instanceof Circle) {
			Circle c = (Circle)shape;
			return PI * c. radius * c. radius; 
		} 
		throw new NoSuchShapeException();
	}
}
```
  - 만약 Geometry 클래스에 둘레 길이를 구하는 perimeter() 함수를
    추가하고 싶다면? 도형 클래스는 아무 영향도 받지 않는다!
  - 반대로 새 도형을 추가하고 싶다면? Geometry클래스에 속한 함수를 모두 고쳐야 한다.
- 다형적인 도형
```
publie class Square implements Shape {
	private Point topLeft;
	private double side;

	public double area(){
		return side * side;
	}
}

public class Rectangle implements Shape {
	private Point topLeft;
	private double height;
	private double width ;
	
	publie double area(){
		return height * width;
	}
}

public class Circle implements Shape {
	private Point center;
	private double radius;
	public final double PI = 3,141592653589793;
	
	public double area() {
		return PI * radius * radius;
	}
}
```
  - 객체 지향적인 도형 클래스다. 여기서 area()는 다형(polymorphic) 메서드다. Geometry 클래스는 필요 없다. 그러므로 새 도형을 추가해도 기존 함수에 아무런 영향을 미치지 않는다.
  - 반면 새 함수를 추가하고 싶다면 도형 클래스 전부를 고쳐야 한다.
  - 노련한 객체 지향 설계자는 VISITOR 혹은 Dual-Patch 등과 같이 잘 알려진 기법을 사용해 이 문제를 해결한다. 하지만 이들 기법 역시 대가가 따르며, 일반적으로 절차적인 프로그램에서 볼 수 있는 구조를 반환한다.
- 그래서 객체와 자료 구조는 근본적으로 양분된다.
  
  (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.
- 분별 있는 프로그래머는 모든 것이 객체라는 생각이 미신임을 잘 안다. 때로는 단순한 자료 구조와 절차적인 코드가 가장 적합한 상황도 있다.
디미터 법칙
- 디미터 법칙은 잘 알려진 휴리스틱(heuristic)으로, 모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙이다.
- 좀 더 정확히 표현하자면, 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
- 하지만 위 객체에서 허용된 메서드가 반환하는 객체의 메서드는 호출하면 안 된다. 다시 말해, 낯선 사람은 경계하고 친구랑만 놀라는 의미다.
- 기차 충돌
  - 디미티 법칙을 어기는 예시
```
final String outputDir = ctxt.getOptions( ).getScratchDir( ) .getAbsolutePath( ) ;
```
  - 흔히 위와 같은 코드를 기차 충돌(train wreck)이라 부른다. 여러 객차가 한 줄로 이어진 기차처럼 보이기 때문이다.
  - 위 코드는 다음과 같이 나누는 편이 좋다.
```
Options opts = ctxt.getOptions();
File scratchDir = opts.getScratchDir( ) ;
final String outputDir = scratchDir.getAbsolutePath();
```
    - 위 예제가 디미터 법칙을 위반하는지 여부는 ctxt, Options, ScratchDir이 객체인지 아니면 자료 구조인지에 달렸다. 객체라면 내부 구조를 숨겨야 하므로 확실히 디미터 법칙을 위반한다. 반면 자료 구조라면 당연히 내부 구조를 노출하므로 디미터 법칙이 적용되지 않는다.
    - 그런데 위 예제는 조회 함수를 사용하는 바람에 혼란을 일으킨다. 코드를 다음과 같이 구현했다면 디미터 법칙을 거론할 필요가 없어진다.
```
final String outputDir = ctxt.options.scratchDir.absolutePath;
```
    - 자료 구조는 무조건 함수 없이 공개 변수만 포함하고 객체는 비공개 변수와 공개 함수를 포함한다면, 문제는 훨씬 간단하리라.
- 잡종 구조
  - 이런 혼란으로 말미암아 때때로 절반은 객체, 절반은 자료 구조인 잡종구조가 나온다.
  - 덕택에 다른 함수가 절차적인 프로그래밍의 자료 구조 접근 방식처럼 비공개 변수를 사용하고픈 에 빠지기 십상이다. (때로는 기능 욕심(Feature Envy)이라고도 부른다.)
  - 이런 잡종 구조는 새로운 함수는 물론이고 새로운 자료 구조도 추가하기 어렵다. 양쪽 세상에서 단점만 모아놓은 구조다.
- 구조체 감추기
  - ctxt가 객체라면 뭔가를 하라고 말해야지 속을 드러내라고 말하면 안 된다.
  - 어찌 되었거나, 위 코드를 살펴보면, 임시 디렉터리의 절대 경로를 얻으려는 이유가 임시 파일을 생성하기 위·한 목적이라는 사실이 드러난다. 그렇다면 ctxt 객체에 임시 파일을 생성하라고 시키면 어떨까?
```
BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName) ;
```
자료 전달 객체
- 자료 구조체의 전형적인 형태는 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스다. 이런 자료 구조체를 때로는 자료 전달 객체(DataTransferObject, DTO)라 한다.
- 흔히 DTO는 데이터베이스에 저장된 가공되지 않은 정보를 애플리케이션 코드에서 사용할 객체로 변환하는 일련의 단계에서 가장 처음으로 사용하는 구조체다.
- 좀 더 일반적인 형태는 ‘빈(bean)' 구조다. 빈은 비공개(private) 변수를 조회 설정 함수로 조작한다. 일종의 사이비 캡슐화로, 일부 00 순수주의자나 만족시킬 뿐 별다른 이익을 제공하지 않는다.
- 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.
  - 불행히도 활성 레코드에 비즈니스 규칙 메서드를 추가해 이런 자료구조를 객체로 취급하는 개발자가 흔하다. 하지만 이는 바람직하지 않다. 그러면 자료 구조도 아니고 객체도 아닌 잡종 구조가 나오기 때문이다.
  - 해결책은 당연하다. 활성 레코드는 자료 구조로 취급한다. 비즈니스 규칙을 담으면서 내부 자료를 숨기는 객체는 따로 생성한다.
결론
- 객체는 동작을 공개하고 자료를 숨긴다.
  - 그래서 기존 동작을 변경하지 않으면서 새 객체 타입을 추가하기는 쉬운 반면, 기존 객체에 새 동작을 추가하기는 어렵다.
- 자료 구조는 별다른 동작 없이 자료를 노출한다.
  - 그래서 기존 자료 구조에 새 동작을 추가하기는 쉬우나, 기존 함수에 새 자료 구조를 추가하기는 어렵다.
- (어떤) 시스템을 구현할 때, 새로운 자료 타입을 추가하는 유연성이 필요하면 객체가 더 적합하다. 다른 경우로 새로운 동작을 추가하는 유연성이 필요하면 자료 구조와 절차적인 코드가 더 적합하다.

🤔 오늘 읽은 소감은? 떠오르는 생각을 가볍게 적어보세요

이번 챕터는 특히나 어렵게 다가왔다. 그동안 객체와 자료 구조는 연관성 없는 별개의 개념으로 생각해왔기 때문이다. 누구도 나에게 이 둘을 다르게 봐야하고, 구분해서 써야한다는 말을 해준 적이 없다. 그저 어려운 용어들로 세분화해서 설명해줬을 뿐이다. 그렇기에 한글자 한글자가 읽기 어려웠지만, 그만큼 뇌리에 박히는 말들이기도 했다. (앞으로는 절대 잊지 않을 것 같다.) 객체 지향적인 프로그래밍을 작성하기 위해 어렵지만 한번쯤은 꼭 짚고 넘어갈 내용이었던 것 같다.