Ch6 메시지와 인터페이스

본문

들어가며

이전 장 까지 우리는 객체지향 설계에서 가장 중요한 것들을 살펴보았다.

요약하자면 객체지향 설계란 책임을 수행하는 자율적인 객체들과 역할 구성된 협력을 설계하는 것이다.

결국 객체에게 가장 중요한 것은 책임이다. 객체에게 얼마나 품질 높은 책임을 할당했느냐에 따라 설계의 품질이 결정된다. 품질 높은 책임이란 어떤 책임을 의미하는가? 바로 협력에 어울리는 책임. 즉 클라이언트의 관점을 반영한 책임 을 의미한다.

우리는 위와 같이 협력에 어울리는 책임을 할당하기 위해 책임 주도 설계의 절차에 따라 필요한 메시지를 식별한 뒤 객체를 선택하였고, 그 결과로 최소한의 인터페이스와 충분히 추상적인 인터페이스를 얻을 수 있었다.

이와 같이 객체지향 설계에서 가장 중요한 것은 품질 높은 책임을 할당함으로써 품질 높은 퍼블릭 인터페이스를 구성하는 것이다.

이번 장에서는 품질 높은 인터페이스를 얻기 위해 책임 주도 설계 방법에 더불어 적용 할 수 있는 몇 가지 원칙들을 살펴볼 것이다.

기억해야 할 점은 설계는 항상 트레이드오프가 존재한다는 사실이다. 비록 원칙이라고 하더라도 현재의 설계에 적합하지 않다면 과감히 배제해야 한다는 사실을 기억하고 시작해 보자.

핵심.

  • 훌륭한 객체지향 코드를 얻기 위해서는 클래스가 아니라 객체를 지향해야 한다.

  • 객체를 지향한다는 문장의 의미는 객체가 수행하는 책임에 초점을 맞춰야 한다는 것이다.

  • 애플리케이션의 가장 중요한 재료는 클래스가 아니라 객체가 주고받는 메시지이다.

  • 애플리케이션은 클래스로 구성되지만 메시지를 통해 정의된다는 사실을 기억하자.

  • 객체가 수신하는 메시지들이 객체의 퍼블릭 인터페이스를 구성한다.

  • 협력에 적합한 객체를 설계하기 위해서는 외부에 전송하는 메시지의 집합도 함께 고려하는 것이 바람직하다.

  • 메시지는 객체들이 협력하기 위해 사용할 수 있는 유일한 의사소통 수단이다.

  • 메시지를 수신했을 때 실제로 어떤 코드가 실행되는지는 메시지 수신자의 실제 타입이 무엇이냐에 달려있다.

  • 메시지를 수신했을 때 실제로 실행되는 함수 또는 프로시저를 메서드라고 부른다.

  • 메시지와 메서드라는 두 가지 서로 다른 개념을 실행 시점에 연결하기 때문에 컴파일 시점과 런타임 시점의 의미가 달라질 수 있다.

  • 메시지와 메서드의 구분은 메시지 전송자와 메시지 수신자가 느슨하게 결합될 수 있게 한다.

  • 객체가 의사소통을 위해 외부에 공개하는 메시지의 집합을 퍼블릭 인터페이스라고 한다.

  • 퍼블릭 인터페이스에 속한 메시지의 집합을 오퍼레이션이라고 부른다.

  • 메서드는 오퍼레이션의 여러 가능한 구현 중 하나다.

  • 인터페이스의 각 요소는 오퍼레이션이다. 오퍼레이션은 구현이 아닌 추상화다. 메서드는 오퍼레이션을 구현한 것이다.

  • 퍼블릭 인터페이스와 메시지의 관점에서 보면 메서드 호춣보다는 오퍼레이션 호출이 적합하다.

  • 객체가 다른 객체에게 메시지를 전송하면 런타임 시스템은 오퍼레이션 호출로 해석하고 메시지를 수신한 객체의 실제 타입을 기반으로 하여 적절한 메서드를 실행한다.

  • 오퍼레이션의 관점에서 다형성이란 동일한 오퍼레이션 호출에 대해 서로 다른 메서드들이 실행되는 것으로 정의 할 수 있다.

  • 메시지는 협력에 참여하는 전송자와 수신자 양쪽 모두를 포함하는 개념이다.

  • 오퍼레이션은 객체가 다른 객체에게 제공하는 추상적인 서비스이다.

  • 메시지가 클라이언트오 서버 사이의 협력 관계를 강조하는데 비해 오퍼레이션은 메시지를 수신하는 서버객체의 인터페이스를 강조한다. 다시말해서 메시지 전송자는 고려하지 않은 채 메시지 수신자의 관점만을 다루는 것이 오퍼레이션이다.

  • 메서드는 메시지에 응답하기 위해 실행되는 코드 블럭이다. 메서드는 오퍼레이션의 구현이다.

  • 퍼블릭 인터페이스는 객체가 협력에 참여하기 위해 외부에서 수신할 수 있는 메시지 묶음이다. 클래스의 퍼블릭 메서드 집합이나 메시지의 집합을 가리키는데 사용된다.

  • 객체를 설계할 때 가장 중요한 것은 품질 높은 퍼블릭 인터페이스를 설계하는 것이다.

  • 퍼블릭 인터페이스의 품질에 영향을 미치는 몇 가지 원칙이 존재하는데 디미터 법칙, 묻지말고 시켜라, 클라이언트의 의도를 드러내는 인터페이스, 명령-쿼리 분리로 나누어 볼 수 있다.

  • 디미터 법칙은 협력하는 객체의 내부 구조에 대한 결합으로 인해 발생하는 설계 문제를 해결하기 위해 제안된 원칙이다.

  • 디미터 법칙을 간단하게 요약하면 객체 내부의 구조에 강하게 결합되지 않도록 협력 경로를 제한하라는 것이다.

  • 디미터 법칙은 캡슐화를 다른 관점에서 표현한 것이다. 클래스를 캡슐화 하기 위해 따라야 하는 구체적인 지침을 제공한다.

  • 디미터 법칙은 훌륭한 메시지란 객체의 상태에 대해 묻지 말고 단지 원하는 것을 시켜야 한다는 사실을 강조한다.

  • 메시지 전송자(클라이언트)는 메시지 수신자(서버)의 상태를 기반으로 결정을 내린 후 메시지 수신자(서버)의 상태를 바꿔서는 안된다. 객체의 외부에서 해당 객체의 상태를 기반으로 결정을 내리는 것은 객체의 캡슐화를 위반한다.

  • 묻지말고 시켜라 원칙을 따르면 밀접하게 연관된 정보와 행동을 함께 가지는 객체를 만들 수 있다.

  • 묻지말고 시켜라 원칙을 따르면 객체의 정보를 이용하는 행동을 객체의 내부에 위치시키기 때문에 자연스럽게 정보와 행동을 동일한 클래스 안에 두게 된다.

  • 상태를 묻는 오퍼레이션을 행동을 요청하는 오퍼레이션으로 대체함으로써 인터페이스의 품질을 향상시켜라.

  • 인터페이스는 어떻게가 아니라 무엇을 하는지를 드러내야 한다.

  • 어떻게 수행하는지 드러내는 인터페이스는 내부 구현을 설명하는(드러내는) 인터페이스다.

  • 무엇을 하는지 드러내는 인터페이스를 얻기 위해서는 객체가 협력 안에서 수행해야 하는 책임에 관해 고민해야 한다.

  • 가끔씩은 물어야 하는 경우도 존재한다.

  • 원칙을 맹신하고 묻지도 따지지도 않고 디미터 법칙과 묻지말고 시켜라 스타일을 적용하면 서로 연관 없는 책임으로 점철된 응집도 낮은 퍼블릭 인터페이스가 될 수 있다.

  • 객체에게 시키는 것이 항상 가능한 것은 아니다. 소프트웨어 설계에 있어서 법칙이란 존재하지 않는다. 원칙을 맹신하지 말자.

  • 원칙을 맹신하지 마라 원칙이 적용될 수 있는 상황과 적용하면 안되는 상황을 판단할 수 있는 안목이 중요하다.!

  • 명령이란 객체의 상태를 수정하는 오퍼레이션을 의미한다.

  • 쿼리란 객체와 관련된 정보를 반환하는 오퍼레이션을 의미한다.

  • 명령-쿼리 분리 원칙의 요지는 오퍼레이션은 부수효과를 발생시키는 명령이거나 부수효과를 발생시키지 않는 쿼리 중 하나여야 한다.

  • 객체의 상태를 변경하는 명령은 반환값을 가질 수 없다.

  • 객체의 정보를 반환하는 쿼리는 상태를 변경할 수 없다.

  • 훌륭한 메시지를 얻기 위한 출발점은 책임 주도 설계 원칙을 따르는 것이다.

협력과 메시지

클라이언트-서버 모델

두 객체 사이의 협력 관계를 설명하기 위해 사용되는 전통적인 메타포는 클라이언트-서버 모델이다. 협력 안에서 메시지를 전송하는 객체를 클라이언트, 메시지를 수신하는 객체를 서버라고 부른다. 협력은 클라이언트가 서버의 서비스를 요청하는 단방향 상호작용이다.

객체는 협력에 참여하는 동안 클라이언트와 서버의 역할을 동시에 수행하는 것이 일반적이다. 협력의 관점에서 객체는 두 가지 종류의 메시지 집합으로 구성된다. 하나는 객체가 수신하는 메시지 집합이고 다른 하나는 외부의 객체에게 전송하는 메시지의 집합이다. 협력에 적합한 객체를 설계하기 위해서는 외부에 전송하는 메시지의 집합도 함께 고려하는 것이 바람직하다.

요점은 객체가 독립적으로 수행할 수 있는 것 보다 더 큰 책임을 수행하기 위해서는 다른 객체와 협력해야 한다는 것이다.

메시지와 메시지 전송

메시지(Message)는 객체들이 협력하기 위해 사용할 수 있는 유일한 의사소통 수단이다. 한 객체가 다른 객체에게 도움을 요청하는 것을 메시지 전송이라고 부른다. 이 때 메시지를 전송하는 객체를 메시지 전송자라고 부르고 메시지를 수신하는 객체를 메시지 수신자라고 부른다. 클라이언트-서버 모델에서는 메시지 전송자를 클라이언트, 메시지 수신자를 서버라고 부르기도 한다.

메시지는 오퍼레이션과 인자로 구성되며 메시지 전송은 여기에 메시지 수신자를 추가한 것이다. 따라서 메시지 전송은 메시지 수신자, 오퍼레이션 명, 인자의 조합이다.

  • 메시지 : isSatisfiedBy(screening)
  • 메시지 전송 : condition.isSatisfiedBy(screening)

메시지와 메서드

메시지를 수신했을 때 실제로 어떤 코드가 실행되는지는 메시지 수신자의 실제 타입이 무엇인지에 달려있다. 이처럼 메시지를 수신했을 때 실제로 실행되는 함수 또는 프로시저를 메서드라고 한다. 중요한 것은 코드 상에서 동일한 이름의 변수(condition)에게 동일한 메시지를 전송하더라도 객체의 타입에 따라 실행되는 메서드가 달라질 수 있다는 것이다.

객체는 메시지와 메서드라는 두 가지 서로 다른 개념을 실행 시점에 연결(바인딩)해야 하기 때문에 컴파일 시점과 런타임 시점의 의미가 달라질 수 있다.

이처럼 메시지 전송을 코드 상에 표기하는 시점에는 어떤 코드가 실행될 것인지를 정확하게 알 수 없다.** 실행 시점에 실제로 실행되는 코드는 메시지를 수신하는 객체의 타입에 따라 달라지기 때문에 우리는 그저 메시지에 응답할 수 있는 객체가 존재하고 그 객체가 적절한 메서드를 선택해서 응답할 것이라고 믿을 수 밖에 없다.

메시지와 메서드의 구분은 메시지 전송자(클라이언트)와 메시지 수신자(서버)가 느슨하게 결합할 수 있도록 한다. 메시지 전송자는 자신이 어떤 메시지를 전송해야 하는지만 알면 된다. 수신자가 어떤 클래스의 인스턴스인지 어떤 방식으로 요청을 처리하는지 모르더라도 원활한 협력이 가능하다. 메시지 수신자 역시 누가 메시지를 전송하는지 알 필요가 없다. 단지 메시지가 도착했다는 사실만 알면 된다. 메시지 수신자는 메시지를 처리하기 위해 필요한 메서드를 스스로 결정할 수 있는 자율권을 누린다.

메시지 전송자와 메시지 수신자는 서로에 대한 상세한 정보를 알지 못한 채 단지 메시지라는 가느다란 끈을 통해서만 연결된다.

실행 시점에 메시지와 메서드를 바인딩하는 메커니즘은 두 객체 사이의 결합도를 낮춤으로써 유연하고 확장 가능한 코드를 작성할 수 있게 한다.

퍼블릭 인터페이스와 오퍼레이션

객체는 안과 밖을 구분하는 뚜렷한 경계를 가진다. 외부에서는 오직 객체가 공개하는 메시지를 통해서만 객체와 상호작용 할 수 있다. 이처럼 객체가 의사소통을 위해 외부에 공개하는 메시지의 집합을 퍼블릭 인터페이스라고 한다.

프로그래밍 언어의 관점에서 퍼블릭 인터페이스에 포함된 메시지를 오퍼레이션이라고 부른다. 오퍼레이션은 수행 가능한 어떤 행동에 대한 추상화다. 흔히 오퍼레이션이라고 부를 때는 내부의 구현 코드는 제외하고 단순히 메시지와 관련된 시그니처를 가리키는 경우가 많다. 예로 isSatisfiedBy가 오퍼레이션에 해당한다.

그에 비해 메시지를 수신했을 때 실제로 실행되는 코드는 메서드라고 부른다. SequenceCondition과 PeriodCondition의 두 메서드는 DiscountCondition 인터페이스에 정의된 isSatisfiedBy 오퍼레이션의 여러 가능한 구현 중 하나이다.

인터페이스의 각 요소는 오퍼레이션이다. 오퍼레이션은 구현이 아닌 추상화다.

메서드는 오퍼레이션을 구현한 것이다.

프로그래밍 언어의 관점에서 객체가 다른 객체에게 메시지를 전송하면 런타임 시스템은 오퍼레이션 호출로 해석하고 메시지를 수신한 객체의 실제 타입을 기반으로 적절한 메서드를 찾아 실행한다. 따라서 퍼블릭 인터페이스와 메시지의 관점에서 보면 메서드 호출보다는 오퍼레이션 호출이라는 용어가 적절하다.

오퍼레이션의 관점에서 다형성이란 동일한 오퍼레이션 호출에 대해 서로 다른 메서드들이 실행되는 것이라고 정의할 수 있다.

용어 정리

  • 메시지 : 객체의 오퍼레이션이 호출되도록 요청하는 것을 메시지 전송이라고 부른다. 메시지는 협력에 참여하는 전송자(클라이언트)와 수신자(서버) 양쪽 모두를 포함하는 개념이다.
  • 오퍼레이션 : 객체가 다른 객체에게 제공하는 추상적인 서비스다. 메시지가 전송자와 수신자 사이의 협력 관계를 강조하는데 비해 오퍼레이션은 메시지를 수신하는 객체의 인터페이스를 강조한다. 다시말해서 메시지 전송자는 고려하지 않은 채 메시지 수신자의 관점만을 다룬다. 메시지 수신이란 메시지에 대응되는 객체의 오퍼레이션을 호출하는 것을 의미한다.
  • 메서드 : 메시지에 응답하기 위해 실행되는 코드 블럭을 의미한다. 메서드는 오퍼레이션의 구현이다. 동일한 오퍼레이션이라고 해도 메서드는 다를 수 있다.
  • 퍼블릭 인터페이스 : 객체가 협력에 참여하기 위해 외부에서 수신할 수 있는 메시지의 묶음. 클래스의 퍼블릭 메서드들의 집합이나 메시지의 집합을 가리키는데 사용된다.

중요한 것은 객체가 수신할 수 있는 메시지가 객체의 퍼블릭 인터페이스와 그 안에 포함될 오퍼레이션을 결정한다는 것이다.

객체의 퍼블릭 인터페이스가 객체의 품질을 결정하기 때문에 결국 메시지가 객체의 품질을 결정한다고 볼 수 있다.

인터페이스와 설계 품질

앞서 살펴본 바와 같이 좋은 인터페이스란 최소한의 인터페이스와 충분히 추상적인 인터페이스라는 조건을 만족해야 한다. 최소한의 인터페이스는 꼭 필요한 오퍼레이션만을 인터페이스에 포함한다. 추상적인 인터페이스는 어떻게가 아니라 무엇을 하는지를 표현한다.

최소주의를 따르면서도 추상적인 인터페이스를 설계할 수 있는 가장 좋은 방법은 책임 주도 설계 방법을 따르는 것이다. 책임 주도 설계 방법은 메시지를 먼저 선택함으로써 협력과는 무관한 오퍼레이션이 인터페이스에 스며드는것을 방지한다. 또한 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 함으로써 클라이언트의 의도를 메시지에 표현할 수 있게 한다. 따라서 추상적인 오퍼레이션이 인터페이스에 자연스럽게 스며들게 된다.

여기서 퍼블릭 인터페이스의 품질에 영향을 미치는 다음과 같은 원칙과 기법에 관해 살펴보자.

  • 디미터 법칙
  • 묻지 말고 시켜라
  • 의도를 드러내는 인터페이스
  • 명령-쿼리 분리

아래 코드는 앞선 장에서 절차적인 방식의 영화 예매 시스템 코드 중 할인 가능 여부를 체크하는 코드 를 가져온 것이다.

이 코드의 가장 큰 단점은 ReservationAgency와 인자로 전달된 Screening 사이의 결합도가 너무 높기 때문에 Screening의 내부 구현을 변경할 때 마다 ReservationAgency도 함께 변경된다는 것이다. 문제의 원인은 ReservationAgency가 Screening 뿐 아니라 Movie와 DiscountCondition에도 직접 접근하기 때문이다.

이처럼 협력하는 객체의 내부 구조에 대한 결합으로 인해 발생하는 설계 문제를 해결하기 위해 제안된 원칙이 바로 디미터 법칙이다.

디미터 법칙을 간단하게 요약하면 객체의 내부 구조에 강하게 결합되지 않도록 협력 경로를 제한하라는 것이다. 디미터 법칙은 낯선자에게 말하지 말라 또는 오직 인접한 이웃하고만 말하라 로 요약할 수 있다. 자바에서는 오직 하나의 도트만 이용하라 라는 말로 요약되기도 한다.

디미터 법칙은 객체들의 협력 경로를 제한하면 결합도를 효과적으로 낮출 수 있다는 사실에 기반한다. 여기서 말하는 협력 경로란 아래와 같다.

  • this 객체
  • 메서드의 매개 변수로 전달된 객체
  • this의 속성(인스턴스 변수)
  • this의 속성인 컬레션의 요소
  • 메서드 내에서 생성된 지역 객체

앞의 코드에서 결합도 문제를 해결하기 위해 수정된 ReservationAgency의 최종 코드를 보자.

위 코드에서 ReservationAgency는 메서드의 인자로 전달된 Screening 인스턴스에게만 메시지를 전송한다. ReservationAgency는 Screening의 내부에 대한 어떤 정보도 알지 못한다. ReservationAgnecy가 Screening의 내부 구조에 결합되어있지 않기 때문에 Screening의 내부 구현을 변경할 때 ReservationAgency를 함께 변경할 필요가 없다.

디미터 법칙을 따르면 부끄럼타는 코드를 작성할 수 있다. 부끄럼타는 코드란 (서버로써)불필요한 어떤것도 다른 객체에게 보여주지 않으며 (클라이언트로써)다른 객체의 구현에 의존하지 않는 코드를 의미한다.

디미터 법칙을 따르는 코드는 메시지 수신자(서버)의 내부 구조가 메시지 송신자(클라이언트)에게 노출되지 않으며, 메시지 전송자는 수신자의 내부 구현에 결합되지 않는다. 따라서 클라이언트와 서버 사이에 낮은 결합도를 유지할 수 있다.

디미터 법칙은 캡슐화를 다른 관점에서 표현한 것이다. 디미터 법칙이 가치 있는 이유는 클래스를 캡슐화 하기 위해 따라야 하는 구체적인 지침을 제공하기 때문이다. 캡슐화 원칙이 클래스 내부의 구현을 감춰야 한다는 사실을 강조한다면 디미터 법칙은 협력하는 클래스의 캡슐화를 지키기 위해 접근해야 하는 요소를 제한한다. 디미터 법칙은 협력과 구현이라는 사뭇 달라 보이는 두 가지 문맥을 하나의 유기적인 개념으로 통합한다. 클래스의 내부 구현을 채워가는 동시에 현재 협력하고 있는 클래스에 관해서도 고민하도록 주의를 환기시키기 때문이다.

디미터 법칙을 따르도록 코드를 개선하면 메시지 전송자는 더 이상 메시지 수신자의 내부 구조에 대해 묻지 않게된다. 단지 자신이 원하는 것이 무엇인지를 명시하고 단순히 수행하도록 요청한다. screening.calculateFee(audienceCount);

디미터 법칙은 객체가 자기 자신을 책임지는 자율적인 존재여야 한다는 사실을 강조한다. 정보를 처리하는데 필요한 책임을 정보를 알고있는 객체에게 할당하기 때문에 응집도가 높은 객체를 만들 확률이 높아진다.

하지만 무비판적으로 디미터 법칙을 수용하면 퍼블릭 인터페이스 관점에서 응집도가 낮아질 수도 있다. 이와 관련해서는 뒤에서 나온다.

묻지 말고 시켜라

디미터 법칙은 객체 내부의 구조를 묻는 메시지가 아니라 수신자에게 무언가를 시키는 메시지를 작성하도록 속삭인다. 그리고 자연스럽게 이런 형태의 메시지를 장려하는 코딩 스타일이 나타났는데 그것이 바로 묻지 말고 시켜라 스타일이다.

메시지 전송자는 메시지 수신자의 상태를 기반으로 결정을 내린 후 메시지 수신자의 상태를 바꿔서는 안된다. 객체의 외부에서 해당 객체의 상태를 기반으로 결정을 내리는 것은 객체의 캡슐화를 위반하는 것이다.

절차적인 코드는 정보를 얻은 후에 결정한다. 객체지향 코드는 객체에게 그것을 하도록 시킨다.

묻지 말고 시켜라 원칙을 따르면 밀접하게 연관된 정보와 행동을 함께 가지는 객체를 만들 수 있다. 즉, 묻지 말고 시켜라 원칙을 따르게 되면 객체의 정보를 이용하는 행동을 객체의 외부가 아닌 내부에 위치시키기 때문에 자연스럽게 정보와 행동을 동일한 클래스 안에 두게 된다. 따라서 묻지 말고 시켜라 원칙을 따르도록 메시지를 결정하다 보면 자연스럽게 정보 전문가에게 책임을 할당하게 되고 높은 응집도를 가진 클래스를 얻게 될 확률이 높아진다.

디미터 법칙과 묻지 말고 시켜라 원칙이 이야기 하는 핵심은 객체의 내부 상태를 이용하여 어떤 결정(or 행동)을 하는 로직이 해당 객체의 외부에 존재하지 않아야 한다는 것이다. 이는 해당 객체가 책임져야할 어떤 행동이 객체 외부로 누수된 것이다.

상태를 묻는 오퍼레이션을 행동을 요청하는 오퍼레이션으로 대체하여 인터페이스의 품질을 높여라.

협력을 설계하고 객체가 수신할 메시지를 결정하는 매 순간 묻지말고 시켜라 원칙과 디미터 법칙을 머릿속에 떠올림으로써 퍼블릭 인터페이스의 품질을 높여라.

의도를 드러내는 인터페이스

하지만 단순하게 객체에게 묻지 않고 시킨다고 하여 모든 문제가 해결되는 것은 아니다. 훌륭한 인터페이스를 수확하기 위해서는 객체가 어떻게 작업을 수행하는지를 노출해서는 안된다. 즉, 인터페이스는 객체가 어떻게 하는지가 아니라 무엇을 하는지를 서술해야 한다(충분히 추상적인 인터페이스를 위하여).

메서드가 작업을 어떻게 수행하는지 드러내게 된다면 메서드의 이름에서 내부의 구현 방법을 드러내게 된다. 이런 스타일은 좋지 않은데 메서드 수준에서 캡슐화를 위반한다는 점이 가장 큰 문제점이다.

이를 해결하기 위한 방법은 메서드가 어떻게가 아니라 무엇을 하는지를 드러내는 것이다. 무엇을 하는지를 드러내는 이름은 코드를 읽고 이해하기 쉽게 만들 뿐 아니라 유연한 코드를 낳는 지름길이다.

어떻게 수행하는지를 드러내는 메서드 이름은 메서드의 내부 구현을 설명하는 이름이다. 이는 협력을 설계하기 시작하는 이른 시기부터 클래스의 내부 구현에 관해 고민하게 만든다. 반면 무엇을 하는지를 드러내도록 메서드의 이름을 짓기 위해서는 객체가 협력 안에서 수행해야 하는 책임에 관해 고민해야 한다. 이것은 외부의 객체가 메시지를 전송하는 목적을 먼저 생각하도록 만들며, 결과적으로 협력하는 클라이언트의 의도에 부합하도록 메서드의 이름을 짓게 된다.

‘무엇’을 하는지 드러내도록 메서드 명을 짓기 위해서는 클라이언트의 관점에서 협력을 바라봐야 한다.

ex : isSatisfiedByPeriod() or isSatisfiedBySequence --> isSatisfiedBy()

메시지의 이름을 일반화 할 수 있는 간단한 훈련 방법이 존재한다. “매우 다른 구현을 상상하라.” 그리고 해당 메서드에 동일한 이름을 붙인다고 상상해보라. 그렇게 하면 우리는 할 수 있는 가장 추상적인 이름을 메서드에 붙일 것이다.

의도를 드러내는 퍼블릭 인터페이스를 얻기 위해서는 구현과 관련된 모든 정보를 캡슐화하고 협력과 관련된 의도만을 포함해야 한다.

타입 명, 메서드 명, 인자 명이 모두 결합되어 의도를 드러내는 인터페이스를 형성한다. ex : condition.isSatisfiedBy(screening) 그러므로 수행 방법에 관해서는 언급하지 말고 결과와 목적만을 포함하도록 클래스와 오퍼레이션의 이름을 부여하라. 방법이 아닌 의도를 포현하는 추상적인 인터페이스 뒤로 모든 까다로운 메커니즘을 캡슐화해야 한다.

결론은 객체에게 묻지 말고 시키되 구현 방법이 아닌 클라이언트의 의도를 드러내야 한다.

함께 모으기

지금까지 품질 높은 퍼블릭 인터페이스를 얻기 위한 원칙들 중 디미터 법칙, 묻지말고 시켜라, 의도를 드러내는 인터페이스에 대해서 학습했다.

이제 코드 레벨에서 위 원칙들을 적용시켜보자.

아래 코드는 디미터 법칙을 위반한 코드의 전형적인 모습을 보여준다.

디미터 법칙에 따르면 Theater는 인자로 전달된 audience와 인스턴스 변수인 ticketSeller에게 메시지를 전송하는 것은 문제가 없다. 문제는 audience와 ticketSeller의 내부에 포함된 객체에도 직접 접근 한다는 것이다.

이로 인해 Theater는 디미터 법칙을 위반하게 된다.

근본적으로 디미터 법칙을 위반한는 코드는 ‘인터페이스와 구현의 분리 원칙’을 위반한다. 객체의 내부 구조는 구현에 해당한다. Audience가 Bag을 포함한다는 사실은 Audience의 내부 구현에 속하며 Audience는 자신의 내부 구현을 자유롭게 변경할 수 있어야 한다. 그러나 퍼블릭 인터페이스에 getBag()을 포함시키는 순간 객체의 구현이 퍼블릭 인터페이스를 통해 외부로 새어나가게 된다.

디미터 법칙을 위반한다는 것은 클라이언트에게 구현을 노출한다는 것을 의미하며, 그 걸과 작은 요구사항 변경에도 쉽게 무너지는 불안정한 코드를 얻게 된다.

디미터 법칙을 위반한 코드를 수정하는 일반적인 방법은 Audience와 TicketSeller의 내부 구조를 묻지 않고 Audience와 TicketSeller가 직접 자신의 책임을 수행하도록 시키는 것이다.

묻지말고 시켜라, 의도를 드러내는 인터페이스

Theater는 TicketSeller와 Audience의 내부 구조에 관해 묻지 말고 원하는 작업을 시켜야 한다. 다시말해 TicketSeller와 Audience는 묻지말고 시켜라 스타일을 따르는 퍼블릭 인터페이스를 가져야 한다.

이제 코드를 수정해보자.

  1. Theater가 TicketSeller에게 시키고 싶은 일은 Audience에게 Ticket을 팔도록 하고싶은 것이다. Theater(클라이언트)가 TicketSeller(서버)에게 단지 원하는 것을 시키자.
  2. TicketSeller가 Audience에게 시키고 싶은 일은 Ticket을 보유하는 것이다. TicketSeller(클라이언트)가 Audience(서버)에게 단지 원하는 것을 시키자.
  3. Audience가 Bag에게 시키고 싶은 일은 Ticket을 보관하는 것이다. Audience(클라이언트)가 Bag(서버)에게 단지 원하는 것을 시키자.

완성된 코드를 살펴보면 이제 클라이언트는 단지 원하는 것을 시킴으로써 메시지를 수신하는 객체(서버)가 자율성을 갖게되었다. 또한 sellTo, buy, hold와 같이 클라이언트의 의도가 분명하게 드러나도록 객체의 퍼블릭 인터페이스를 개선하였다.

설명을 생략하고 코드를 작성했지만, 위 간단한 코드는 오퍼레이션의 이름을 짓는 방법에 관한 지침을 제공한다.

오퍼레이션의 이름은 협력이라는 문맥을 반영해야 한다.

오퍼레이션은 클라이언트가 객체에게 무엇을 원하는지를 표현해야 한다. 다시말해 객체 자신이 아닌 클라이언트의 의도를 표현하는 이름을 가져야 한다.

정리해보자.

디미터 법칙은 객체간의 협력을 설계할 때 캡슐화를 위반하는 메시지가 인터페이스에 포함되지 않도록 제한한다. 묻지말고 시켜라 원칙은 디미터 법칙을 준수하는 협력을 만들기 위한 스타일을 제시한다. 의도를 드러내는 인터페이스 원칙은 객체의 퍼블릭 인터페이스에 어떤 이름이 드러나야 하는지에 대한 지침을 제공함으로써 코드의 목적을 명확하게 커뮤니케이션 할 수 있게 해준다.

원칙의 함정

잊지 말아야 할 사실이 있다. 설계는 트레이드 오프의 산물이라는 것이다. 원칙이 현재 상황에 부적합하다고 판단되면 과감하게 원칙을 무시하라. 원칙을 아는 것 보다 더 중요한 것은 언제 원칙이 유용하고 언제 유용하지 않은지를 판단할 수 있는 능력을 기르는 것이다.

디미터 법칙은 하나의 도트(.)을 강제하는 규칙이 아니다.

앞서 설명했던 것과 같이 디미터 법칙은 결합도와 관련된 것이다. 이 결합도가 문제가 되는 것은 객체의 내부 구조가 외부로 노출되는 경우로 한정된다. 아래 코드를 보자.

이 코드는 여러개의 도트(.)를 사용하기 때문에 자칫 디미터 법칙을 위반했다고 생각할 수 있다. 하지만 코드를 들여다 보면 InputStream의 내부 구조에 결합되지 않는다. of, filter, distinct 메서드는 InputStream의 내부 구조를 노출하지 않는다. 동일한 InputStream 클래스의 인스턴스를 반환할 뿐이다.

또한 위 메서드들은 객체 내부에 대한 어떤 내용도 묻지 않는다. 그저 객체를 다른 객체로 변환하는 작업을 수행하라고 시킬 뿐이다. 따라서 묻지말고 시켜라 원칙도 위반하지 않는다.

하나 이상의 도트(.)를 사용하는 모든 케이스가 디미터 법칙 위반인 것은 아니다. 객체의 내부 구현에 대한 어떤 정보도 외부로 노출하지 않는다면 그것은 디미터 법칙을 준수한 것이다.

결합도와 응집도의 충돌

일반적으로 어떤 객체의 상태를 물어본 후 반환된 상태를 기반으로 결정을 내리고 그 결정에 따라 객체의 상태를 변경하는 코드는 묻지말고 시켜라 스타일로 변경해야 한다.

Theater의 enter 메서드를 다시 살펴보자.

Theater는 Audience 내부에 포함된 Bag에 대해 질문한 뒤(getBag().hasInvitation()) 그 결과를 이용해 Bag의 상태를 변경한다. 이 코드는 분명히 Audience의 캡슐화를 위반하기 때문에 Theater는 Audience의 내부 구조에 강하게 결합된다. 이 문제를 해결할 수 있는 방법은 질문하고, 판단하고, 상태를 변경하는 모든 코드를 Audience 내부로 옮기는 것이다. 다시말해 Audience에게 ‘위임 메서드’를 추가하는 것이다.

이제 Audience는 상태와 함께 상태를 조작하는 행동도 포함하기 때문에 응집도가 높아졌다. 위 예에서 알 수 있는 것 처럼 위임 메서드를 통해 객체의 내부 구조를 감추는 것은 협력에 참여하는 객체들의 결합도를 낮출 수 있는 동시에 객체의 응집도를 높일 수 있는 가장 효과적인 방법이다.

하지만 모든 상황에서 맹목적으로 위임 메서드를 추가하게 되면 퍼블릭 인터페이스 안에 어울리지 않는 오퍼레이션들이 공존하게 된다. 결과적으로 객체는 상관 없는 책임들을 한꺼번에 떠안게 되기 때문에 응집도가 낮아지게 될 수 있다.

클래스는 하나의 변경 원인만을 가져야 한다. 서로 상관 없는 책임들이 함께 뭉쳐있는 클래스는 응집도가 낮으며 작은 변경으로도 쉽게 무너질 수 있다. 따라서 디미터 법칙과 묻지말고 시켜라 원칙을 무작정 따르면 애플리케이션은 응집도가 낮은 객체로 넘쳐날 것이다.

영화 예매 시스템의 PeriodCondition 클래스를 살펴보자.

isSatisfiedBy 메서드는 screening에게 질의한 상영 시작 시간을 이용해 할인 여부를 결정한다. 이 코드는 얼핏 보기에 Screening의 내부 상태를 가져와서 사용하기 때문에 캡슐화를 위반한 것으로 보일 수 있다. 따라서 할인 여부를 판단하는 로직을 Screening의 isDiscountable 메서드로 옮기고 PeriodCondition이 이 메서드를 호출하도록 변경하면 묻지말고 시켜라 스타일을 준수하는 퍼블릭 인터페이스를 얻을 수 있을 것이라 생각할 수 있다.

하지만 이렇게 하면 Screening은 기간에 따른 할인 조건을 판단하는 책임을 떠안게 된다. 이것이 Screening이 담당하는 본질적인 책임인가? 그렇지 않다. Screening의 본질적인 책임은 영화를 예매하는 것이다. Screening이 직접 할인 조건을 판단하게 되면 객체의 응집도가 낮아지게 된다. 반면 PeriodCondition의 본질적인 책임은 할인 조건을 판단하는 것이다.

게다가 Screening은 PeriodCondition의 인스턴스 변수를 인자로 받기 때문에 PeriodCondition의 변수 목록이 변경될 경우에도 영향을 받게 된다. 이것은 Screening과 PeriodCondition 사이의 결합도를 높다는 의미이다.

따라서 Screening의 캡슐화를 향상시키는 것 보다 Screening의 응집도를 높이고 PeriodCondition과의 결합도를 낮추는 것이 전체적인 관점에서 더 좋은 선택이다.

Screening의 캡슐화 향상 <–> Screening의 응집도 향상 + PeriodCondition과의 낮은 결합도

가끔씩은 묻는 것 외에는 다른 방법이 존재하지 않는 경우도 있다.

이와 같이 객체에게 묻지 않고 시키는 것이 항상 가능한 것은 아니다. 가끔씩은 물어야 한다. 여기서 강조하고 싶은 것은 소프트웨어 설계에 법칙이란 존재하지 않는다는 것이다. 원칙을 맹신하지 마라. 원칙이 적절한 상황과 부적절한 상황을 판단할 수 있는 안목을 길러라.

명령-쿼리 분리 원칙

가끔식은 물어야 한다는 사실에 납득했다면 명령-쿼리 분리 원칙을 알아두면 도움이 된다.

  • 명령(Command) : 객체의 상태를 변경하고 반환값을 가질 수 없다.
  • 쿼리(Query) : 객체의 상태를 변경할 수 없고 정보를 반환한다.

요약한 바와 같이 명령은 상태를 변경할 수 있지만 상태를 반환해서는 안된다. 쿼리는 객체의 상태를 반환할 수 있지만 상태를 변경해서는 안된다.

명령과 쿼리를 뒤섞으면 실행 결과를 예측하기 어려워 질 수 있다. 겉으로 보기에는 쿼리처럼 보이지만 내부적으로 부수효과를 가지는 메서드는 이해하기 어렵고 잘못 사용하기 쉬우며 버그를 양산하는 경향이 있다.

해결책은 명령과 쿼리를 명확하게 분리하는 것이다.

책임에 초점을 맞춰라.

디미터 법칙을 준수하고 묻지말고 시켜라 스타일을 따르면서도 의도를 드러내는 인터페이스를 설계하는 아주 쉬운 방법이 있다. 메시지를 먼저 선택하고 그 후에 메시지를 처리할 객체를 선택하는 것이다.

명령과 쿼리를 분리하고 계약에 의한 설계 개념을 통해 객체의 협력 방식을 명시적으로 드러낼 수 있는 방법이 있다. 객체의 구현 이전에 객체 사이의 협력에 초점을 맞추고 협력 방식을 단순하고 유연하게 만드는 것이다.

이 모든 방식의 중심에는 객체가 수행할 책임이 위치한다.

메시지를 먼저 선택하는 방식이 디미터 법칙, 묻지말고 시켜라 스타일, 의도를 드러내는 인터페이스, 명령-쿼리 분리 원칙에 미치는 긍정적인 영향을 살펴보면 다음과 같다.

  • 디미터 법칙 : 협력이라는 컨텍스트 안에서 객체보다 메시지를 먼저 결정하면 두 객체 사이의 구조적인 결합도를 낮출 수 있다. 수신할 객체를 알지 못하는 상태에서 메시지를 먼저 선택함으로써 의도적으로 디미터 법칙을 위반할 위험을 최소화 할 수 있다.
  • 묻지말고 시켜라 : 메시지를 먼저 선택하면 묻지말고 시켜라 스타일에 따라 협력을 구조화 하게 된다. 클라이언트의 관점에서 메시지를 선택하기 때문에 필요한 정보를 물을 필요 없이 원하는 것을 표현한 메시지를 전송하기만 하면 된다.
  • 의도를 드러내는 인터페이스 : 메시지를 먼저 선택한다는 것은 메시지를 전송하는 클라이언트의 관점에서 메시지의 이름을 정한다는 것이다. 당연히 그 이름에는 클라이언트가 무엇을 원하는지, 그 의도가 분명히 드러날 수 밖에 없다.
  • 명령-쿼리 분리 원칙 : 메시지를 먼저 선택한다는 것은 협력이라는 문맥 안에서 객체의 인터페이스에 관해 고민한다는 것을 의미한다. 객체가 단순히 어떤 일을 해야하는지 뿐만 아니라 협력 속에서 객체의 상태를 예측하고 이해하기 쉽게 만들기 위한 방법에 관해 고민하게 된다. 따라서 예측 가능한 협력을 만들기 위해 명령과 쿼리를 분리하게 될 것이다.

훌륭한 메시지를 얻기 위한 출발점은 ‘책임 주도 설계’ 원칙을 따르는 것이다. 책임 주도 설계에서는 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하기 때문에 협력에 적합한 메시지를 결정할 수 있는 확률이 높아진다.

책임 주도 설계 방법에 따라 메시지를 결정하자.

참고 및 출처

  • 오브젝트