객체지향의 사실과 오해 (3)

05. 책임과 메시지

의도는 "메시징"이다.

훌륭하고 성장 가능한 시스템을 만들기 위한 핵심은 모듈 내부의 속성과 행동이 어떤가보다는 모듈이 어떻게 커뮤니케이션하는가에 달려 있다. - 앨런 케이[Kay 1998]

 

  객체지향 공동체를 구성하는 기본 단위는 '자율적'인 객체다. 객체들은 애플리케이션의 기능을 구현하기 위해 협력하고, 협력 과정에서 각자 맡은 바 책임을 다하기 위해 자율적으로 판단하고 행동한다. 자율적인 책임의 특징은 객체가 '어떻게(how)' 해야 하는가가 아니라 '무엇(what)'을 해야 하는가를 설명한다는 것이다.

 

객체지향 프로그래밍에서 행동은 수행할 책임을 지닌 객체에게 전송된 메시지에 의해 시작된다. 메시지는 행동에 대한 요청을 표현하고, 요청을 수행하는 데 필요한 추가적인 정보를 인자를 통해 전달한다. 수신자가 메시지를 받아들인다는 것은 해당 행동을 수행할 책임을 받아들인다는 것을 의미한다. 객체는 메시지에 대한 응답으로 요청을 만족하기 위한 어떤 메서드를 수행할 것이다[Budd 2001].

 

다형성

  다형성이란 서로 다른 유형의 객체가 동일한 메시지에 대해 서로 다르게 반응하는 것을 의미한다. 좀 더 구체적으로 말해 서로 다른 타입에 속하는 객체들이 동일한 메시지를 수신할 경우 서로 다른 메서드를 이용해 메시지를 처리할 수 있는 메커니즘을 가리킨다. (메시지는 '무엇'이 실행될지는 명시하지만 메시지를 '어떻게' 실행할 것인지는 전적으로 수신자가 결정할 수 있다.)

  다형성에서 중요한 것은 메시지 송신자의 관점이다. 송신자의 관점에서 다형적인 수신자들을 구별할 필요가 없으며 자신의 요청을 수행할 책임을 지닌다는 점에서 모두 동일하다.

  기본적으로 다형성은 동일한 역할을 수행할 수 있는 객체들 사이의 대체 가능성을 의미한다. 다형성은 객체들의 대체 가능성을 이용해 설계를 유연하고 재사용 가능하게 만든다. 다형성을 사용하면 송신자가 수신자의 종류를 모르더라도 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 다형성은 수신자의 종류를 캡슐화한다.

  객체지향 용어를 이용해 표현하자면 다형성은 송신자와 수신자 간의 객체 타입에 대한 결합도를 메시지에 대한 결합도로 낮춤으로써 설계를 유연하고, 확장 가능하고, 재사용 가능하게 만든다.

 

메시지

  훌륭한 객체지향 설계는 어떤 객체가 어떤 메시지를 전송할 수 있는가와 어떤 객체가 어떤 메시지를 이해할 수 있는가를 중심으로 객체 사이의 협력 관계를 구성하는 것이다. 이것은 개별 객체에 초점을 맞추는 관점과는 매우 다르다. 사실 협력이라는 문맥에서 벗어나 독립적인 객체에 관해 고민하는 것은 클래스에 초점을 맞추는 것과 별다른 차이가 없다.

  객체지향 설계의 중심에는 메시지가 위치한다. 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 해야 한다. 메시지가 객체를 선택하게 만들려면 메시지를 중심으로 협력을 설계해야 한다.

 

  책임-주도 설계의 핵심은 어떤 행위가 필요한지를 먼저 결정한 후에 이 행위를 수행할 객체를 결정하는 것이다. 이 과정을 흔히 What/Who 사이클[Budd 2001]이라고 한다. What/Who 사이클이라는 용어가 의미하는 것은 객체 사이의 협력 관계를 설계하기 위해서는 먼저 '어떤 행위(what)'를 수행할 것인지를 결정한 후에 '누가(who)' 그 행위를 수행할 것인지를 결정해야 한다는 것이다. 여기서 '어떤 행위'가 바로 메시지다.

 

메시지를 믿어라. 그러면 자율적인 책임은 저절로 따라올 것이다.

 

객체 인터페이스

  일반적으로 인터페이스란 어떤 두 사물이 마주치는 경계 지점에서 서로 상호작용할 수 있게 이어주는 방법이나 장치를 의미한다. 인터페이스는 다음과 같은 세 가지 특징을 지닌다.

1. 인터페이스의 사용법을 익히기만 하면 내부 구조나 동작 방식을 몰라도 쉽게 대상을 조작하거나 의사를 전달할 수 있다.
2. 인터페이스 자체는 변경하지 않고 단순히 내부 구성이나 작동 방식만을 변경하는 것은 인터페이스 사용자에게 어떤 영향도 미치지 않는다.
3. 대상이 변경되더라도 동일한 인터페이스를 제공하기만 하면 아무런 문제 없이 상호작용할 수 있다.

메시지가 인터페이스를 결정한다.

  객체가 다른 객체와 상호작용할 수 있는 유일한 방법은 '메시지 전송'이다. 따라서 객체의 인터페이스는 객체가 수신할 수 있는 메시지의 목록으로 구성되며 객체가 어떤 메시지를 수신할 수 있는지가 객체가 제공하는 인터페이스의 모양을 빚는다.

 

공용 인터페이스

  인터페이스는 외부에서 접근 가능한 공개된 인터페이스(공용 인터페이스)와 내부에서만 접근할 수 있는 감춰진 인터페이스(구현)로 구분된다. 메시지로 구성된 공용 인터페이스는 객체의 외부와 내부를 명확하게 분리한다. 객체지향의 힘은 대부분 객체의 외부와 내부를 구분하는 것에서 나온다.

 

인터페이스와 구현의 분리

  객체지향의 세계에서 내부 구조와 작동 방식을 가리키는 고유의 용어는 구현(implementation)이다. 객체를 구성하지만 공용 인터페이스에 포함되지 않는 모든 것이 구현에 포함된다.

 

  훌륭한 객체란 구현을 모른 채 인터페이스만 알면 쉽게 상호작용할 수 있는 객체를 의미한다. 이것은 객체를 설계할 때 객체 외부에 노출되는 인터페이스와 객체의 내부에 숨겨지는 구현을 명확하게 분리해서 고려해야 한다는 것을 의미한다. 이를 인터페이스와 구현의 분리(separation of interface and implementation) 원칙이라고 한다.

  인터페이스와 구현의 분리 원칙은 변경을 관리하기 위한 것이다(객체의 모든 것이 외부에 공개돼 있다면 아무리 작은 부분을 수정하더라도 변경에 의한 파급효과가 클 것이다). 좀 더 고급스럽게 말하면 송신자와 수신자가 구체적인 구현 부분이 아니라 느슨한 인터페이스에 대해서만 결합되도록 만드는 것이다.

  인터페이스와 구현을 분리한다는 것은 변경될 만한 부분을 객체의 내부에 꽁꽁 숨겨 놓는다는 것을 의미한다. 일반적으로 이 원칙을 수행하기 위한 객체 설계 방법을 캡슐화라고 한다.

 

캡슐화

  객체의 자율성을 보존하기 위해 구현을 외부로부터 감추는 것을 캡슐화라고 한다. 객체는 상태와 행위를 함께 캡슐화함으로써 충분히 협력적이고 만족스러울 정도로 자율적인 존재가 될 수 있다. 캡슐화를 정보 은닉(information hiding)이라고 부르기도 한다.

 

책임의 자율성이 협력의 품질을 결정한다.

1. 자율적인 책임은 세부적인 사항들을 무시하고 의도를 드러내는 하나의 문장으로 표현함으로써 협력을 단순하게 만든다. (추상화)
2. 자율적인 책임은 외부와 내부를 명확하게 분리한다. (인터페이스와 구현의 분리)
3. 책임이 자율적일 경우 책임을 수행하는 내부적인 방법을 변경하더라도 외부에 영향을 미치지 않는다. (결합도가 낮아진다.)
4. 자율적인 책임은 협력의 대상을 다양하게 선택할 수 있는 유연성을 제공한다. (재사용성이 향상된다.)
5. 객체가 수행하는 책임들이 자율적일수록 객체의 역할을 이해하기 쉬워진다. 객체는 동일한 목적을 달성하는 강하게 연관된 책임으로 구성되기 때문이다. (응집도가 높아진다.)

 

책임이 자율적일수록 적절하게 '추상화'되며, '응집도'가 높아지고, '결합도'가 낮아지며, '캡슐화'가 증진되고, '인터페이스와 구현이 명확히 분리'되며, 설계의 '유연성'과 '재사용성'이 향상된다.