Clean Code 6장 - 객체와 자료 구조

boring-km·2023년 4월 15일

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2021년 2월 15일 Commit

자료 추상화
자료/객체 비대칭
디미터 법칙
자료 전달 객체
결론

자료 추상화

구체적인 클래스와 추상적인 클래스

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

Point 인터페이스는 클래스 메서드가 접근 정책을 강제한다.
- 좌표를 읽을 때는 각 값을 개별적으로 읽어야 한다.
- 하지만 값을 설정할 때는 두 값을 한꺼번에 설정해야 한다.
Point 클래스는 구현을 노출한다.
- 역시 개별적으로 좌표값을 읽고 설정하도록 강제한다.
- 변수를 private으로 설정한다고 하더라도 get, set 함수를 제공한다면 결국 구현을 외부로 노출하는 셈이다.
변수 사이에 함수라는 계층을 넣는다고 구현이 저절로 감춰지지 않는다.
형식에 치우쳐서 조회 함수와 설정 함수로 변수를 다룬다고 클래스가 되는 것이 아니다.
추상 인터페이스를 제공해 사용자가 구현을 모른 채 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스다.
구체적인 클래스와 추상적인 클래스 또다른 예시

// 구체적인 클래스
public interface Vehicle {
	double getFuelTankCapacityInGallons();
	double getGallonsOfGasoline();
}
// 추상적인 클래스
public interface Vehicle {
	double getPercentFuelRemaining();
}

구체적인 클래스는 연료 상태를 구체적인 숫자 값으로 알려준다.
추상적인 클래스는 자동차 연료 상태를 백분율이라는 추상적인 개념으로 알려준다.
- 백분율 값으로 주기 때문에 클래스 내부에 어떤 데이터를 갖고 결과를 내보내는 지 감출 수 있다.

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 = 3.14159265;
	
	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();
	}
}

Geometry 클래스에 둘레 길이를 구하는 perimeter() 함수를 추가한다고 할 때는 도형 클래스에 아무 영향이 없다. 도형 클래스에 의존하는 다른 클래스도 마찬가지다.
하지만 새 도형을 추가하게 된다면 Geometry 클래스에 속한 함수를 모두 수정해야 한다. (area() 함수에서 새로운 도형에 대한 로직을 작성하고, perimeter() 함수 역시 추가가 된다.)

객체 지향적인 도형

// 오버라이드 어노테이션 추가함
public class Square implements Shape {
	private Point topLeft;
	private double side;

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

public class Rectangle implements Shape {
	private Point topLeft;
	private double height;
	private double width;

	@Override
	public double area() {
		return height * width;
	}
}

public class Circle implements Shape {
	private Point center;
	private double radius;
	public final double PI = 3.14159265;

	public double area() {
		return PI * radius * radius;
	}
}

절차적인 도형과 달리 Geometry 클래스가 없어도 각각의 도형 클래스에서 area() 메서드를 갖고 있다.(polymorphic 메서드)
그러므로 새로운 도형을 추가해도 기존 함수에 아무런 영향을 미치지 않는다.
하지만, 새로운 함수를 추가하고 싶다면 모든 도형 클래스를 고쳐야 한다.

정리

객체 지향 코드에서 어려운 변경은 절차적인 코드에서 쉽고, 절차적인 코드에서 어려운 변경은 객체 지향 코드에서 쉽다.
상황에 따라서 적합한 방법을 선택해야 한다.
모든 것이 객체라는 생각은 미신이다.
때로는 단순한 자료 구조와 절차적인 코드가 가장 적합한 상황도 있다.

디미터 법칙

모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다.
객체는 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안 된다.
디미터 법칙에서 말하는 메서드 호출이 가능한 객체

“클래스 C의 메서드 f는 아래의 객체의 메서드만 호출해야 한다”
- 클래스 C
- f가 생성한 객체
- f 인수로 넘어온 객체
- C 인스턴스 변수에 저장된 객체

기차 충돌

// 이렇게 작성하지 말자
final String outputDir = ctxt.getOptions().getScratchDir().getAbsolutePath();

// 이렇게 나누자
Options opts = ctxt.getOptions();
File scratchDir = opts.getScratchDir();
final String outputDir = scratchDir.getAbsolutePath();

ctxt, Options, ScratchDir이 객체라면 내부 구조를 숨겨야 하므로 확실히 디미터 법칙을 위반한다.
하지만 자료 구조라면 당연히 내부 구조를 노출하므로 디미터 법칙이 적용되지 않는다.

잡종 구조

이런 혼란으로 말미암아 때때로 절반은 객체, 절반은 자료 구조인 잡종 구조가 나온다.
잡종 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 빠지기 십상이다.
새로운 함수는 물론이고 새로운 자료 구조도 추가하기 어렵다.
양쪽 세상(객체, 자료 구조)에서 단점만 모아놓은 구조다
되도록 피하자.
프로그래머가 함수나 타입을 보호할지 공개할지 확신하지 못해 어중간하게 내놓은 설계에 불과하다.

구조체 감추기

만약에 ctxt가 자료구조가 아닌 진짜 객체라면 위에서처럼 내부 구조를 드러내면 안된다.
객체에게 뭔가를 하라고 말해야지 속을 드러내라고 말하면 안 된다.
절대 경로(absolutePath)가 왜 필요할지 모듈 내부를 찾아서 임시 파일을 생성하기 위한 목적이라는 사실을 발견한다. (클린코드 교재의 상황에서)
ctxt 객체에게 임시 파일을 생성하라고 직접 시켜본다.

BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName);

더 이상 ctxt는 내부 구조를 드러내지 않으며, 모듈에서 해당 함수는 자신이 몰라야 하는 여러 객체를 탐색할 필요가 없다. (디미터 법칙을 위반하지 않는다.)

자료 전달 객체

전형적인 형태는 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스다.
흔히 데이터베이스에 저장된 가공되지 않은 정보를 애플리케이션 코드에서 사용할 객체로 변환하는 일련의 단계에서 가장 처음으로 사용하는 구조체다.
(교재 예시는 private 인스턴스 변수와, 생성자, getter() 함수가 적혀있다.)

활성 레코드

DTO의 특수한 형태다. (자료 구조)
공개 변수가 있거나 비공개 변수에 조회/설정 함수가 있는 자료 구조지만, 대개 save나 find와 같은 탐색 함수도 제공한다.
데이터베이스 테이블이나 다른 소스에서 자료를 직접 변환한 결과다.
활성 레코드에 비즈니스 규칙 메서드를 추가해 이런 자료 구조를 객체로 취급하지 말아야 한다. (잡종 구조)
비즈니스 규칙을 담으면서 내부 자료를 숨기는 객체는 따로 생성한다.
- 내부 자료가 활성 레코드의 인스턴스일 가능성이 높다!

결론

객체는 동작을 공개하고 자료를 숨긴다.
- 그래서 기본 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.
시스템을 구현할 때, 새로운 자료 타입을 추가하는 유연성이 필요하면 객체가 더 적합하다.
새로운 동작을 추가하는 유연성이 필요하면 자료 구조와 절차적인 코드가 더 적합하다.
편견 없이 이 사실을 이해해 최적의 해결책을 선택하자