창발적 설계

창발성이란

하위 계층(구성 요소)에는 없는 특성이나 행동이 상위 계층(전체 구조)에서 자발적으로 돌연히 출현하는 현상

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창발적 설계란

착실하게 다르기만 하면 우수한 설계가 나오는 간단한 규칙 네 가지가 있다.

서적에서는 위와 같은 규칙을 소개하고 있다. 창발이란 단어의 사전적 의미와 함께 보면 간단한 규칙(구성 요소)을 따라 코드를 작성하면 우수한 설계(전체 구조)가 나온다는 것을 ‘창발적 설계’라고 표현한 듯하다.

설계 규칙

1. 모든 테스트를 실행하라.

• 설계는 의도하는 대로 돌아가는 시스템을 내놓아야 한다.
• 시스템이 의도한 대로 돌아가는지 검증할 간단한 방법이 있어야 한다.
  • 테스트를 철저히 거쳐 모든 테스트 케이스를 통과하는 시스템을 내놓아야 한다.
  • 위와 같은 시스템을 ‘테스트가 가능한 시스템’이라고 한다.
• 검증이 불가능(테스트가 불가능)한 시스템은 절대 출시하면 안 된다.
• 테스트가 가능한 시스템을 만들려고 애쓰면 설계 품질도 높아진다.
  • SRP를 준수하는 클래스가 테스트가 훨씬 쉬우므로, 크기가 작고 목적 하나만 수행하는 클래스가 나온다.
  • 테스트 케이스가 많을수록 테스트가 쉽게 코드를 작성하게 된다.
  • 결합도가 높으면 테스트 케이스를 작성하기 어려우므로, DIP 원칙을 적용하고 의존성 주입, 추상화 등을 이용해 결합도를 낮추게 된다.
  • 결론적으로 낮은 결합도와 높은 응집력이라는 목표를 저절로 달성한다.

2~4. 리팩터링

• 코드를 점진적으로 리팩터링 해나간다.
• 테스트 케이스가 있으므로 코드를 정리하며 시스템이 깨질까 걱정할 필요 없다.
• 리팩터링 단계에서는 소프트웨어 설계 품질을 높이는 기법이라면 무엇이든 적용해도 괜찮다.
  • 응집도를 높이고 결합도를 낮춤
  • 관심사를 분리
  • 함수와 클래스 크기를 줄임
  • 더 나은 이름을 선택
• 단순한 설계 규칙 중 나머지 3개를 이용해 중복을 제거하고, 프로그래머 의도를 표현하고, 클래스와 메서드 수를 최소로 줄이는 단계이기도 하다.

2. 중복을 없애라

• 중복은 추가 작업, 추가 위험, 불필요한 복잡도를 뜻하는 커다란 적이다.
• 비슷한 코드는 더 비슷하게 고쳐 리팩토링에 쉽게 한다.
• ‘소규모 재사용’은 시스템 복잡도를 극적으로 줄여준다.
  • 소규모 재사용을 제대로 익혀야 대규모 재사용이 가능하다.
• Template Method 패턴은 고차원 중복을 제거할 목적으로 자주 사용하는 기법이다.
  • 하위 클래스는 중복되지 않은 정보만 제공

3. 표현하라

• 소프트웨어 프로젝트 비용 중 대다수는 장기적인 유지보수에 들어간다.
  • 유지보수 개발자는 버그 없이 코드를 변경하기 위해 시스템을 제대로 이해해야 한다.
• 코드는 개발자의 의도를 분명히 표현해야 한다.
  • 그래야 다른 사람이 그 코드를 이해하기 쉬워져서 결함이 줄어들고 유지보수 비용이 적게 든다.

표현력을 높이는 방법은 다음과 같다.

1. 좋은 이름을 선택한다.
   • 클래스나 함수의 이름과 기능이 달라서는 안 된다.
2. 함수와 클래스 크기를 가능한 줄인다.
   • 작은 클래스와 함수는 이름 짓기도 쉽고 구현하기도 쉽고 이해하기도 쉽다.
3. 표준 명칭을 사용한다.
   • 예를 들어 디자인 패턴은 의사소통과 표현력 강화가 주요 목적이므로, 표준 패턴을 사용해 구현된다면 클래스 이름에 패턴 이름을 넣어준다. → 클래스 설계 의도를 이해하기 쉬워짐
4. 단위 테스트 케이스를 꼼꼼히 작성한다.
   • 테스트 케이스는 소위 ‘예제로 보여주는 문서’다.
   • 잘 만든 테스트 케이스를 읽어보면 클래스 기능이 한 눈에 들어온다.

4. 클래스와 메서드 수를 최소로 줄여라

간단한 설계 규칙 중 우선순위가 가장 낮다.

• 함수와 클래스 크기를 유지하면서 동시에 시스템 크기도 작게 유지해야 한다.
• 함수와 클래스를 가능한 줄이도록 하자.
  • 중복을 제거하고, 의도를 표현하고, SRP를 준수한다는 기본적인 개념도 극단으로 치달으면 득보다 실이 많아진다.
  • 실이 많아지는 예) 조그만 클래스와 메서드를 수없이 만드는 사례
• 가능한 독단적인 견해는 멀리하고 실용적인 방식을 택한다.
  • 예를 들어, 클래스마다 무조건 인터페이스를 생성하라고 요구하는 구현 표준은 무의미하고 독단적인 정책이다.

Reference

참고 서적

📔 Clean Code