객체 지향 프로그래밍

객체 지향 특징

• 추상화
• 캡슐화
• 상속
• 다형성

객체 지향 프로그래밍

• 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것. 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있음 (협력)
• 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용됨.

유연하고, 변경이 용이 ?

• 레고 블럭 조립하듯이
• 키보드, 마우스 갈아 끼우듯이
• 컴퓨터 부품 갈아 끼우듯이
• 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법

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다형성

다형성의 실세계 비유

• 실세계와 객체 지향을 1:1로 매칭 X
• 그래도 실세계의 비유로 이해하기에는 좋음
• 역할과 구현으로 세상을 구분

역할과 구현을 분리

• 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해짐
• 장점
  • 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면됨
  • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 됨
  • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않음
  • 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않음

자바 언어

• 자바 언어의 다형성을 활용
  • 역할 = 인터페이스
  • 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
• 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
• 객체 설계 시 역할(인터페이스)를 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

객체의 협력이라는 관계부터 생각

• 혼자 있는 객체는 없음
• 클라이언트 : 요청, 서버 : 응답
• 수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가짐

자바 언어의 다형성

• 오버라이딩을 떠올려보자
• 오버라이딩은 자바 기본 문법
• 오버라이딩 된 메서드가 실행
• 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있음
• 물론 클래스 상속 관계도 다형성, 오버라이딩 적용 가능

다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인터페이스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있음
• 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야함
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있음

정리

• 실세계의 역활과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음
• 유연하고, 변경이 용이
• 확장 가능한 설계
• 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경 가능
• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

한계

• 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생
• 자동차를 비행기로 변경해야 한다면 ?
• 대본 자체가 변경된다면 ?
• USB 인터페이스가 변경된다면 ?
• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

스프링과 객체 지향

• 다형성이 가장 중요 !
• 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와줌
• 스프링에서 이야기하는 제어의 역전 (IoC), 의존관계 주입 (DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원
• 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이 ! 공연 무대의 배우를 선택하듯이 ! 구현을 편리하게 변경할 수 있음 !

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좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID)

SOLID

클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리

• SRP : 단일 책임 원칙 (Single Reponsibility Principle)
• OCP : 개방-폐쇄 원칙 (Open/Closed Principle)
• LSP : 리스코프 치환 원칙 (Liskov Substitution Principle)
• ISP : 인터페이스 분리 원칙 (Interface Segregation Principle)
• DIP : 의존관계 역전 원칙 (Dependency Inversion Principle)

SRP 단일 책임 원칙

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 함
• 하나의 책임이라는 것은 모호함
  • 클 수 있고, 작을 수 있음
  • 문맥과 상황에 따라 다름
• 중요한 기준은 변경. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것
• 예) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

OCP 개방-폐쇄 원칙

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려있으나 변경에는 닫혀 있어야 함
• 이런 거짓말 같은 말이 ? 확장을 하려면, 당연히 기존 코드를 변경 ?
• 다형성을 활용해보자
• 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현
• 지금까지 배운 역할과 구현의 분리를 생각해보자

문제점

• MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  • MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); // 기존 코드
  • MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); // 변경 코드
• 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 함
• 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없음
• 이 문제를 어떻게 해결해야 하나 ?
• 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요함

LSP 리스코프 치환 원칙

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 함
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원치, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요함
• 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기
• 예 ) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야함

ISP 인터페이스 분리 원칙

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 나음
• 자동차 인터페이스 → 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리
• 사용자 클라이언트 → 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리
• 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음
• 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아짐

DIP 의존관계 역전 원칙

• 프로그래머는 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다." 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나
• 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같음. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있음 ! 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워짐
• 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존함
• MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  • MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();
• DIP 위반

정리

• 객체 지향의 핵심은 다형성
• 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없음
• 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경됨
• 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없음
• 뭔가 더 필요해........ !!!

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다시 스프링으로 !

스프링 이야기에 왜 객체 지향 이야기가 나오는가 ?

• 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원
  • DI(Dependency Injection) : 의존관계, 의존성 주입
  • DI 컨테이너 제공
• 클라이언트 코드의 변경없이 기능 확장
• 쉽게 부품을 교체하듯이 개발