• 객체지향 패러다임의 핵심;
  • 역할(role), 책임(responsibility), 협력(collaboration)
  • 협력하는 객체들의 공동체를 창조하는 것.

01. 협력

영화 예매 시스템 돌아보기

• 아영화 예매라는 기능을 완성하기 위해 협력하는 객체들의 상호작용
  

• 객체지향 애플리케이션의 제어흐름;
  • 어떤 하나의 객체에 의해 통제되지 않고, 다양한 객체들 사이에 균형있게 분배되는 것.
• 각각의 객체들은 메시지를 주고받으며 상호작용한다.

• 협력; 객체들이 애플리케이션의 기능을 구현하기 위해 수행하는 상호작용
• 책임; 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 로직
• 역할; 객체들이 협력 안에서 수행하는 책임들이 모여 객체가 수행하는 역할을 구성

협력

• 객체지향 시스템; 자율적인 객체들의 공동체
• 객체; 시스템의 기능이라는 큰 목표를 달성하기 위해 다른 객체와 협력하는 사회적 존재
• 협력; 객체지향 세계에서 기능을 구현할 수 있는 유일한 방법
  • 두 객체사이의 협력; 하나의 객체가 다른 객체에게 도움을 요청할 때 시작됨.
• 메시지 전송(message sending); 객체 사이의 협력을 위해 사용할 수 있는 유일한 커뮤니케이션 수단
  • 객체는 다른 객체의 내부 구현에 접근할 수 없으므로, 메시지 전송을 통해서만 자신의 요청을 전달할 수 있다.
  • 메시지 수신한 객체는 메서드를 실행해 요청에 응답한다.
• 객체를 자율적으로 만드는 가장 기본적인 방법; 캡슐화

• 자율적인 객체는 자신에게 할당된 책임을 수행하던 중 필요한 정보를 알지 못하거나 외부의 도움이 필요한 경우, 적절한 객체에게 메시지를 전송해 협력을 요청한다.
• 메시지를 처리하는 객체가 직접 처리할 수 없는 정보나 행동이 필요한 경우 또다른 객체에게 도움을 요청한다.
• 이같은 객체들 간의 협력을 구성하는 일련의 요청과 응답의 흐름을 통해 애플리케이션의 기능이 구현된다.

협력이 설계를 위한 문맥을 결정한다.

• 협력이 행동을 결정하고, 행동이 상태를 결정한다. (협력 -> 행동 -> 상태)
  • 애플리케이션에서 객체의 존재 이유는 협력이고, 적절한 행동을 통해 협력에 참여해야만 한다.
  • 상태는 객체가 행동하는 데 필요한 정보에 의해 결정되고, 행동은 협력 안에서 객체가 처리할 메시지로 결정된다.
  • 결과적으로, 객체가 참여하는 협력이 객체를 구성하는 행동과 상태 모두를 결정한다.
    • 따라서, 협력은 객체를 설계하는데 필요한 일종의 문맥(context)를 제공한다.

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02. 책임

책임이란 무엇인가

객체를 설계하기 위해 필요한 문맥인 협력이 갖춰졌을 때, 그 다음으로 할 일은 협력에 필요한 행동을 수행할 수 있는 적절한 객체를 찾는 것이다. 이때 협력에 참여하기 위해 객체가 수행하는 행동을 책임이라고 부른다.

• 책임; 객체에 의해 정의되는 응집도 있는 행위의 집합
  • 객체가 유지해야 하는 정보와 할 수 있는 행동에 대해 개략적으로 서술한 문장.
  • 객체의 책임
    1. 무엇을 할 수 있는가: 하는 것(doing)
    2. 무엇을 알고 있는가: 아는 것(knowing)
  • 하는 것
    • 객체를 생성하거나 계산을 수행하는 등의 스스로 하는 것
    • 다른 객체의 행동을 시작시키는 것
    • 다른 객체의 행동을 제어하고 조절하는 것
  • 아는 것
    • 사적인 정보에 관해 아는 것
    • 관련된 객체에 관해 아는 것
    • 자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것

• 책임의 관점에서 '아는 것'과 '하는 것'은 밀접한 관련이 있다.
  • 객체의 책임1. 자신이 맡은 책임을 수행하는 데 필요한 정보를 알고 있을 책임
  • 객체의 책임2. 자신이 할 수 없는 작업을 도와줄 객체를 알고 있을 책임
• 책임; 객체지향 설계의 핵심
  • 객체에게 얼마나 적절한 책임을 할당하느냐가 설계의 전체적인 품질을 결정한다.
• 구현 방법은 상대적으로 책임보다는 덜 중요하며, 책임을 결정한 다음에 고민해도 늦지 않다.

CRC 카드:(Class, Responsibility, Collaboration)

효과적으로 일하는 사람은 추상적이고 가상적인 것보다는 구체적이고 실재적인 것을 사용하는 경향이 있다.
일반적으로 사람들은 아무것도 없는 상태에서 새로운 것을 만들어내기 보다는 이미 존재하는 구체적이고 실재적인 것을 관찰하고, 수정하고, 그에 대한 피드백을 받으면서 작업할 때 더 효과적으로 일한다.
CRC 카드는 역할을 식별하고, 책임을 할당하며, 협력을 명시적으로 표현하는 구체적이면서도 실용적인 설계 기법이다.

책임 할당

• 정보 전문가(Information Expert) 패턴
  • 책임을 수행하는데 필요한 정보를 가장 잘 알고 있는 전문가에게 책임을 할당하는 것.
• 객체에게 책임을 할당하기 위해서는 먼저 협력이라는 문맥을 정의해야 한다.
  • 협력 설계 출발점; 시스템이 사용자에게 제공하는 기능을 시스템이 담당할 하나의 책임으로 바라보는 것
    1. 예매하라 => ;Screening
    2. 가격을 계산하라 => ;Movie
• 객체지향 설계는 협력에 필요한 메시지를 찾고, 메시지에 적절한 객체를 선택하는 반복적인 과정을 통해 이뤄진다.
  • 메시지가 메시지를 수신할 객체의 책임을 결정한다.
  • 결정된 메시지가 객체의 퍼블릭 인터페이스를 구성한다.
• 어떤 경우에는 응집도와 결합도의 관점에서 정보 전문가가 아닌 다른 객체에게 책임을 할당하는 것이 더 적절할 수도 있다.
  • 기본적인 전략은 책임을 수행할 정보 전문가를 찾는 것이다.

책임 주도 설계

• 책임 주도 설계 (Responsibility-Driven Design, RDD)
  • 책임을 찾고 책임을 수행할 적절한 객체를 찾아 책임을 할당할 방식으로 협력을 설계하는 방법
  • 과정
    • 시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악한다.
    • 시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할한다.
    • 분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당한다.
    • 객체가 책임을 수행하는 도중 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.
    • 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 한다.
• 협력; 객체를 설계하기 위한 구체적인 문맥을 제공
  • 협력이 책임을 이끌어내고, 책임이 협력에 참여할 객체를 결정한다.
• 책임 주도 설계; 객체의 구현이 아닌 책임에 집중할 수 있게 한다.
  • 유연하고 견고한 객체지향 시스템에서 가장 중요한 재료는 책임이다. 따라서 구현이 아닌 책임에 집중해야 한다.
• 책임을 할당할 때 고려해야 하는 요소
  1. 메시지가 객체를 결정한다.
  2. 행동이 상태를 결정한다.

메시지가 객체를 결정한다

• 객체에게 책임을 할당할 때, 필요한 메시지를 먼저 식별하고, 메시지를 처리할 객체를 나중에 선택한다.
  • 즉, 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라, 메시지가 객체를 선택해야 한다.
• 메시지가 객체를 선택해야 하는 이유
  1. 객체가 최소한의 인터페이스(minimal interface)를 가질 수 있게 된다.
     • 필요한 메시지가 식별될 때까지 객체의 퍼블릭 인터페이스에 추가가 없으므로, 객체는 딱 필요한 크기 만큼의 퍼블릭 인터페이스를 갖게 된다.
  2. 객체는 충분히 추상적인 인터페이스(abstract interface)를 가질 수 있게 된다.
     • 객체의 인터페이스는 무엇(what)을 표현해야 하지만, 어떻게(how) 수행하는지를 노출해서는 안된다.
     • 메시지는 외부 객체의 요청을 의미하므로, 메시지에 집중하면 무엇(what)에 초점을 맞추는 인터페이스를 앋을 수 있다.
• 객체가 충분히 추상적이면서 미니멀리즘을 따르는 인터페이스를 가지게 하고 싶다면, 메시지가 객체를 선택하게 해라.

행동이 상태를 결정한다

• 객체는 협력에 참여하기 위해서 존재한다.
  • 객체는 협력에 필요한 행동을 제공해야 한다.
  • 객체를 객체답게 만드는 것은 상태가 아니라, 객체가 다른 객체에게 제공하는 행동이다.
• 객체가 협력에 적합한지를 결정하는 것은 그 객체의 상태가 아니라 행동이다.
• 데이터-주도 설계(Data-Driven Design); 객체의 내부 구현에 초점을 맞춘 설계 방법
  • 객체지향 패러다임 입문자들이 쉽게 빠지는 실수
    • 객체의 행동이 아니라 상태에 초점을 맞추는 것
  • 객체에 필요한 상태가 무엇인지 결정하고, 상태에 필요한 행동을 결정하는 것.
    • 객체의 내부 구현이 객체의 퍼블릭 인터페이스에 노출되므로, 캡슐화를 저해한다.
      • 객체의 내부 구현이 변경될 때, 퍼블릭 인터페이스가 함께 변경되고, 객체에 의존하는 클라이언트로 변경의 영향이 전파된다.
• 구현에 대한 결정을 뒤로 미루면서 객체의 행위를 고려하기 위해서는 항상 협력이라는 문맥 안에서 객체를 생각해야 한다.
  • 시스템의 기능을 구현하기 위한 협력에 초점을 맞춰야지만 응집도가 높고 결합도가 낮은 객체들을 차옺할 수 있다.
  • 이때 상태는 단지 객체가 행동을 정상적으로 수행하기 위해 필요한 재료일 뿐이다.
• 중요한 것은 상태가 아니라 행동이다.
  • 협력이 객체의 행동을 결정하고, 행동이 상태를 결정한다.
  • 그 행동이 바로 객체의 책임이 된다.

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03. 역할

역할과 협력

• 객체의 목적
  • 협력이라는 문맥 안에서 부여됨
  • 협력 안에서 객체가 맡게 되는 책임의 집합
    • 이를 역할이라고 부른다.

• 영화 예매 협력에서 예매하라라는 메시지를 처리하기에 적합한 객체로 Screening 객체를 선택
  • 이 책임 할당 과정은 2개의 독립적인 단계가 합쳐진 것이다.
    1. 영화 예매에 적절한 역할이 무엇인가를 찾는 것.
    2. 역할을 수행할 객체로 Screening 객체를 선택하는 것.
• 역할에 이름을 부여하지는 않았지만, 객체를 수용할 수 있는 위치로서 역할이라는 개념은 여전히 존재한다.
• 왜 역할이라는 개념을 사용해 설계를 더 번거롭게 하는 걸까? 객체만으로 충분히 협력을 설계할 수 있는 것이 아닌가?

역할; 유연하고 재사용 가능한 협력

역할을 통해 유연하고 재사용 가능한 협력을 얻을 수 있다.

• 할인 요금의 계산해라 라는 하나의 책임에, 금액 할인 정책, 비율 할인 정책이라는 2가지 구현이 있을 때, 각 객체가 참여하는 협력을 개별적으로 만들어야 할까?
  • 이 경우 코드가 대부분 중복된다.
    • 프로그래밍에서 중복은 모든 문제의 근원이므로, 이 문제는 피해야 한다.
  • 
• 문제 해결을 위해, 객체가 아니라 책임에 초점을 맞춰야 한다.
  • 책임의 관점에서 두 협력은, 모두 할인 요금 계산이라는 동일한 책임을 수행한다는 사실을 알 수 있다.
  • 따라서 객체라는 존재를 지우고, 할인 요금을 계산해라라는 메시지에 응답할 수 있는 대표자를 생각한다면, 두 협력을 하나로 통합할 수 있게된다.
    • 이 대표자를 협력 안에서 두 종료의 객체를 교대로 바꿔 끼울 수 있는 일종의 슬롯으로 생각할 수 있다.
      • 이 슬롯이 바로 역할이다.
        

역할은 다른 것으로 교체할 수 있는 책임의 집합이다[Wirfs-Brock03].

• 여기서 역할은 두 종료의 구체적인 객체를 포괄하는 추상화다.
  • 따라서 객체를 포괄할 수 있는 추상적인 이름을 부여해야 한다.

📌 요점

• 동일한 책임을 수행하는 역할을 기반으로 두 개의 협력을 하나로 통합할 수 있다.
  • 역할을 이용하면 불필요한 중복 코드를 제거할 수 있다.
  • 협력이 유연해진다.
    • 새로운 할인 정책을 추가하기 위해 새로운 협력을 추가할 필요가 없으므로.

역할의 구현

• 역할을 구현하는 가장 일반적인 방법; 추상 클래스와 인터페이스
  • 구체 클래스들이 따라야 하는 책임의 집합을 서술한 것.
  • 추상 클래스; 책임의 일부를 구현
  • 인터페이스; 일체의 구현 없이 책임의 집합만을 나열.
    • 협력의 관점에서 둘 모두 역할을 정의할 수 있는 구현 방법.
• 추상클래스와 인터페이스; 동알한 책임을 수행하는 다양한 종류의 클래스들을 협력에 참여시킬 수 있는 확장 포인트를 제공한다.
• 역할; 다양한 종류의 객체를 수용할 수 있는 일종의 슬롯 & 구체적인 객체들의 타입을 캡슐화하는 추상화.
  • 협력 안에서 역할이 어떤 책임을 수행해야 하는지를 결정하는 것이 중요하다.
• 객체에게 중요한 것은 행동이며, 역할은 객체를 추상화해서 객체 자체가 아닌 협력에 초점을 맞출 수 있게 한다.

객체 vs 역할

• 역할; 객체가 참여할 수 있는 일종의 슬롯
  • 유연하고 재사용 가능한 설계에서 중요
• 레베카 워프스브록
  • 역할; 협력에 참여하는 후보가 여러 종류의 객체에 의해 수행될 필요가 있는 경우
  • 객체; 단지 한 종류의 객체만이 협력에 참여하는 경우
• 트리그비 린스카우
  • 역할; 실행되는 동안 협력 안에서 각자의 위치를 가지는 객체들에 대한 별칭
  • 협력은 역할에 의해 상호작용으로 구성, 협력을 구성하기 위해 역할에 적합한 객체가 선택되며, 객체는 클래스를 이용해 구현되고 생성된다.

협력(Collaboration)
=reference=> 역할(Role)
=select from=> 객체(Object)
=instance of=> 클래스(Class)

• 대부분의 경우 역할과 객체의 구분이 또렷하지 않음.
  • 특히 설계 초반에는 결정이 쉽지 않을 것.
    • 따라서, 설계 초반에는 적절한 책임과 협력의 큰 그림을 탐색하는 것이 가장 중요한 목표여야 하고, 역할과 객체를 명확하게 구분하는 것은 그렇게 중요하지는 않다.
    • 단순히 객체로 시작하고, 반복적으로 책임과 협력을 정제하며, 필요한 순간에 객체로부터 역할을 분리해내는 것이 가장 좋은 방법.

• 역할 모델링(Role Modeling)
  • 트리그비 린스카우가 제안
  • 역할을 설계의 중심으로 보는 개념
  • 객체들의 협력 패턴을 역할들 사이의 협력으로 추상화 -> 유연하고 재사용 가능한 시스템
• 협력을 구체적인 객체가 아니라 추상적인 역할의 관점에서 설계하면, 협력이 유연하고 재사용 가능해진다.
  • 역할의 가장 큰 장점; 설계의 구성 요소를 추상화 할 수 있다.

역할과 추상화

• 추상화를 이용한 설계의 장점
  1. 중요한 정책을 상위 수준에서 단순화할 수 있다.
  2. 설계가 좀 더 유연해진다.
• 역할은 객체의 추상화이므로, 협력의 관점에서도 추상화가 가지는 장점을 얻을 수 있다.
  1. 세부 사항에 억눌리지 않고 상위 수준의 정책을 쉽고 간단하게 표현할 수 있다.
     • 
     • 
     • 역할간의 협력을 표현하면, 객체 사이의 핵심적인 상호작용이 또렷하게 들어난다.
  2. 설계를 유연하게 만들 수 있다.
     • 역할이 객체의 슬롯 기능을 하므로, 기존 코드를 수정하지 않고 새로운 행동을 추가할 수 있다.

역할과 객체; 배역과 배우

연극을 협력으로 비유

• 연극에서 배역과 배우의 관계가 가진 특성
  1. 배역은 연극 배우가 특정 연극에서 연기하는 역할이다.
  2. 배역은 연극이 상영되는 동안에만 존재하는 일시적인 개념이다.
  3. 연극이 끝나면 연극 배우는 배역이라는 역할을 벗어 버리고 원래의 연극 배우로 돌아간다.
  4. 서로 다른 배우들이 동일한 배역을 연기할 수 있다.
  5. 하나의 배우가 다양한 연극 안에서 서로 다른 배역을 연기할 수 있다.

연극으로 살펴보는 협력

연극(=협력)안에서 배역(=역할)을 연기하는 배우(=객체)

• 배우는 연극이 끝나면 자신의 배역을 잊고 원래의 자기 자신을 되찾는다.
  • 객체는 협력이 끝나고 협력에서의 역할을 잊고 원래의 객체로 돌아간다.
• 협력이라는 문맥 안에서 역할은 특정한 협력에 참여해서 책임을 수행하는 객체의 일부다.
  • 역할은 객체가 협력에 참여하는 동안에만 존재하는 일시적인 개념
  • 역할은 시스템의 문맥 안에서만 정의 가능하다.
    • 모양이나 구조에 의해 정의될 수 없다.
  • 역할은 객체의 페르소나다.
• 배우가 여러 연극에서 여러 배역을 연기할 수 있다.
  • 객체 역시 협력에 참여하며 다양한 역할을 수행할 수 있다.
  • 특정한 협력 안에서는 오직 하나의 역할만이 보여진다.
• 객체는 다양한 역할을 가질 수 있다.
  • 객체는 협력에 참여 할 때 협력 안에서 하나의 역할로 보여진다.
  • 협력의 관점에서 동일한 역할을 수행하는 객체들은 서로 대체 가능하다.
  • 역할은 객체를 캡슐화 하므로, 동일한 역할 계약을 준수하는 객체들은 다형적이다.

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Reference

• 오브젝트 | 조영호