[객체지향의 사실과 오해] 2장 이상한 나라의 객체

 

 

객체

객체는 상태(state), 행동(behavior), 식별자(identity)를 지닌 실체다.

객체
식별 가능한 개체 또는 사물이다. 객체는 자동차처럼 만질 수 있는 구체적인 사물일 수도 있고, 시간처럼 추상적인 개념일 수도 있다. 객체는 구별 가능한 식별자, 특징적인 행동, 변경 가능한 상태를 가진다. 소프트웨어 안에서 객체는 저장된 상태와 실행 가능한 코드를 통해 구현된다.

 

 

상태

객체가 주변 환경의 상호작용에 어떻게 반응하는가는 그 시점까지 객체에 어떤 일이 발생했느냐에 좌우된다.

어떤 행동의 결과는 과거에 어떤 행동들이 일어났었느냐에 의존한다.

상태를 이용하면 과거의 모든 행동을 기억하지 않고도 행동의 결과를 쉽게 예측하고 설명할 수 있다.

과거에 얽매이지 않고 현재를 기반으로 객체의 행동 방식을 이해할 수 있다.

 

 

상태와 프로퍼티

객체를 구성하는 단순한 값은 속성(attribute)라고 한다.

단순한 값(숫자, 문자열, 양, 속도, 시간, 날짜, 참/거짓)들은 객체가 아니다.

그 자체로 독립적인 의미를 가지기보다는 다른 객체의 특성(상태)을 표현하는 데 사용된다.

 

하지만 객체를 사용해 다른 객체의 상태를 표현해야 할 때도 있다.

이러한 객체와 객체 사이의 의미 있는 연결을 링크(link)라고 한다.

링크는 객체가 다른 객체를 참조할 수 있다는 것을 의미하며, 한 객체가 다른 객체의 식별자를 알고 있는 것으로 표현된다.

객체의 링크를 통해서만 메시지를 주고받을 수 있다.

 

즉, 객체의 상태는 단순한 값인 속성과 다른 객체를 가리키는 링크의 조합으로 표현할 수 있다.

이때 객체의 상태를 구성하는 모든 특징을 통틀어 프로퍼티(property)라고 한다.

 

프로퍼티는 변경되지 않고 고정되기 때문에 정적이고,

프로퍼티 값(property value)은 시간에 따라 변경되기 때문에 동적이다.

 

상태
상태는 특정 시점에 객체가 가지고 있는 정보의 집합으로 객체의 구조적 특징을 표현한다. 객체의 상태는 객체에 존재하는 정적인 프로퍼티와 동적인 프로퍼티 값으로 구성된다. 객체의 프로퍼티는 단순한 값과 다른 객체를 참조하는 링크로 구분할 수 있다.

객체는 자율적인 존재이기 때문에, 다른 객체의 상태에 직접적으로 접근할 수도, 상태를 변경할 수도 없다.

자율적인 객체는 스스로 자신의 상태를 책임져야 한다.

스스로의 행동에 의해서만 상태가 변경되는 것을 보장함으로써 객체의 자율성을 유지한다.

 

 

상태와 행동

행동은 다른 객체로 하여금 간접적으로 객체의 상태를 변경하는 것을 가능하게 한다.

객체지향의 기본은 상태와 상태를 조작하기 위한 행동을 하나의 단위를 묶는 것이다.

 

객체의 상태를 변경하는 것은 객체의 자발적인 행동뿐이다.

객체의 상태가 변경된다는 것은 행동이 부수 효과(side effect)를 초래한다는 것을 의미한다.

객체의 행동은 객체의 상태를 변경시키지만 행동의 결과는 객체의 상태에 의존적이다.

(ex: 음료를 마신 후의 앨리스의 키는 음료를 마시기 전의 앨리스의 키보다 작아져야 한다.

이것은 음료를 마시는 행동의 결과가 앨리스의 상태인 키에 의존한다는 것을 의미한다.)

 

상태와 행동 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.

• 객체의 행동은 상태에 영향을 받는다. -> 상호작용이 현재의 상태에 어떤 방식으로 의존하는가
• 객체의 행동은 상태를 변경시킨다. -> 상호작용이 어떻게 현재의 상태를 변경시키는가

 

 

협력과 행동

객체가 다른 객체와 협력하는 유일한 방법은 다른 객체에게 요청(메시지)을 보내는 것이다.

객체가 어떤 행동을 하도록 만드는 것은 객체가 외부로부터 수신한 메시지다.

객체는 수신된 메시지에 따라 적절히 행동하면서 협력에 참여하고 그 결과로 자신의 상태를 변경한다.

협력에 참여하는 과정에서 자신의 상태뿐만 아니라 다른 객체의 상태 변경을 유발할 수도 있다.

 

객체의 행동으로 인해 발생하는 결과는 두 가지 관점에서 설명할 수 있다.

객체의 행동은 이 두 가지 관점의 부수 효과를 명확하게 서술해야 한다.

• 객체 자신의 상태 변경
• 행동 내에서 협력하는 다른 객체에 대한 메시지 전송

 

행동
외부의 요청 또는 수신된 메시지에 응답하기 위해 동작하고 반응하는 활동이다. 행동의 결과로 객체는 자신의 상태를 변경하거나 다른 객체에게 메시지를 전달할 수 있다. 객체는 행동을 통해 다른 객체와의 협력에 참여하므로 행동은 외부에 가시적이어야 한다.

 

 

상태 캡슐화

모든 객체는 자신의 상태를 스스로 관리하는 자율적인 존재다.

객체는 직접적으로 다른 객체의 상태를 변경할 수 없고, 단지 객체에게 메시지를 전달할 뿐이다.

 

객체의 상태를 변경할지 여부는 객체 스스로 결정하고, 외부의 객체는 메시지를 수신하는 객체의 상태가 변경된다는 사실조차 알지 못한다.

메시지를 보내는 객체는 단지 자신의 요구를 메시지로 포장해서 전달할 뿐이다.

객체가 외부에 노출하는 것은 행동뿐이며, 외부에서 객체에 접근할 수 있는 유일한 방법 역시 행동뿐이다.

 

이러한 캡슐화는 객체의 자율성을 높이고, 협력을 단순하고 유연하게 만든다.

 

 

식별자

객체는 식별 가능한 경계를 가진 모든 사물을 의미한다.

객체가 식별 가능하다는 것은 객체를 서로 구별할 수 있는 특정한 프로퍼티가 객체 안에 존재한다는 것을 의미한다.

이 프로퍼티를 식별자라고 한다.

모든 객체는 식별자를 가지며 식별자를 이용해 객체를 구별할 수 있다.

 

값(value)은 숫자, 문자열, 날짜, 시간, 금액 등과 같이 변하지 않는 양을 모델링한다.

값의 상태는 변하지 않기 때문에 불변 상태(immutable state)를 가진다.

값은 두 인스턴스의 상태가 같다면 두 인스턴스를 같은 것으로 판단한다.

오직 상태만을 비교하기 때문에 별도의 식별자가 필요하지 않다.

 

두 값이 같은지 판단할 수 있는 성질을 동등성(equality)이라고 한다.

상태를 이용해 동등성을 판단할 수 있는 이유는 값의 상태가 변하지 않기 때문이다.

 

 

객체는 시간에 따라 변경되는 상태를 포함하며, 행동을 통해 상태를 변경하기 때문에 가변 상태(mutable state)를 가진다.

타입이 같은 두 객체의 상태가 완전히 똑같더라도 두 객체는 독립적인 별개의 객체로 다룬다.

상태와 무관하게 일종의 식별자를 가지고 있기 때문이다.

객체 역시 사람과 유사하게 상태와 무관하게 두 객체를 동일하거나 다르다고 판단할 수 있는 프로퍼티를 가진다.

 

식별자를 기반으로 객체가 같은지를 판단할 수 있는 성질을 동일성(identical)이라고 한다.

상태를 기반으로 객체의 동일성을 판단할 수 없는 이유는 시간에 따라 객체의 상태가 변하기 때문이다.

 

식별자
어떤 객체를 다른 객체와 구분하는 데 사용하는 객체의 프로퍼티다. 값은 식별자를 가지지 않기 때문에 상태를 이용한 동등성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교해야 한다. 객체는 상태가 변경될 수 있기 때문에 식별자를 이용한 동일성 검사를 통해 두 인스턴스를 비교할 수 있다.

• 식별자를 지닌 객체를 참조 객체(reference object) 또는 엔티티(entity)라고도 하며,
• 식별자를 가지지 않는 값을 값 객체(value object)라고 한다.

 

식별자는 객체지향 패러다임의 표현력을 높이는 데 중요한 역할을 한다.

객체지향에서는 상태가 변하지 않는 값과 상태가 변하는 객체들이 서로 균형을 맞추며 조화를 이루어야 한다.

 

 

객체의 특성

• 객체는 상태를 가지며 상태는 변경 가능하다.
• 객체의 상태를 변경시키는 것은 객체의 행동이다.
  • 행동의 결과는 상태에 의존적이며 상태를 이용해 서술할 수 있다.
  • 행동의 순서가 실행 겨로가에 영향을 미친다.
• 객체는 어떤 상태에 있더라도 유일하게 식별 가능하다.

 

 

행동이 상태를 결정한다

상태를 먼저 결정하고 행동을 나중에 결정하는 방법은 설계에 나쁜 영향을 끼친다.

1. 캡슐화가 저해되기 때문이다.
   • 상태에 초점을 맞추는 경우 상태가 객체 내부로 캡슐화되지 못하고 공용 인터페이스에 그대로 노출될 수 있다.
2. 객체를 고립된 섬으로 만들기 때문이다.
   • 객체는 다른 객체와 협력하기 위해 필요하다.
3. 객체의 재사용성이 저하되기 때문이다.
   • 객체의 재사용성은 다양한 협력에 참여하는 능력과 연관이 있다.

 

• 객체가 적합한지를 결정하는 것은 그 객체의 상태가 아니라 행동이다.
• 객체는 행동을 통해서만 협력에 참여하기 때문에, 행동에 초점을 맞춰야 한다.
• 행동을 결정한 후 행동에 필요한 정보를 무엇인지를 고려한다.
• 협력 안에서 객체의 행동은 객체가 협력에 참여하면서 완수해야 하는 책임을 의미한다.

 

* 책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design, RDD)

협력이라는 문맥 안에서 객체의 행동을 생각하도록 도와서, 응집도가 높고 재사용 가능한 객체를 만들 수 있다.

 

 

은유와 객체

모방과 추상화라는 개념만으로는 현실 객체와 소프트웨어 객체 사이의 관계를 깔끔하게 설명하지 못한다.

 

의인화

현실 속에서는 수동적인 존재가 소프트웨어 객체에서는 능동적으로 변한다.

즉, 소프트웨어 객체는 현실 객체의 일부를 모방하는 것이 아니라, 현실 객체가 가지지 못한 추가적인 능력을 보유하게 된다.

(ex:  현실 속 전화기는 스스로 통화 버튼을 누를 수 없지만, 객체지향 세계에서는 누를 수 있다.)

 

심지어 현실 세계에서는 존재조차 하지 않는 것들도 소프트웨어 안에서는 생명을 가진 존재로 재탄생한다.

객체지향 세계는 현실을 조금 참조할 뿐, 현실과 전혀 다른 새로운 세계를 창조하는 것이다.

또한 객체지향의 세계는 현실의 추상화가 아니며, 현실 객체보다 더 많은 특징과 능력을 보유한 객체들로 넘쳐난다.

 

 

은유

현실 객체의 의미 일부가 소프트웨어 객체로 전달되기 때문에, 프로그램 내 객체는 현실 객체에 대한 은유다.

(ex: 현실 속 전화기는 스스로 전화를 걸 수 없더라도 소프트웨어 객체에서는 전화를 걸 수 있다는 사실을 쉽게 이해하고 기억할 수 있다.)

현실 객체의 은유를 효과적으로 사용할 경우 표현적 차이를 줄일 수 있으며, 이해하기 쉽고 유지보수가 용이하다.