오브젝트

메시지와 인터페이스

객체지향 세계에서 가장 중요한 것은 자율적인 객체가 수행하는 행동 즉, 책임 이다. 여기서 중요한 것은 책임이 객체가 수신할 수 있는 메시지의 기반이 된다는 것이다.

클래스 사이의 정적인 관계에서 메시지 사이의 동적인 흐름으로 초점을 전환하는 것은 객체지향 설계자로 성장하기 위한 첫 걸음이다.

애플리케이션은 클래스로 구성되지만 메시지를 통해 정의된다는 사실을 기억하자.

객체가 수신하는 메시지들이 객체의 퍼블릭 인터페이스를 구성한다. 유연하고 재사용 가능한 퍼블릭 인터페이스 를 만드는데 도움이 되는 설계 원칙과 기법을 익히고 적용해야 하는 방법들을 살펴보자.

협력과 메시지

클라이언트-서버 모델

협력은 어떤 객체가 다른 객체에게 무언가를 요청 할 때 시작된다. 메시지는 객체 사이의 협력을 가능하게 하는 유일한 매개체이다. 즉, 어떤 객체가 다른 객체에게 접근할 수 있는 유일한 방법은 바로 메시지를 전송하는 것 뿐이다.

여기서 메시지를 전송하는 객체가 클라이언트 가 되고 메시지를 수신함으로써 책임을 수행하고 응답하는 객체가 서버 가 된다. 협력은 클라이언트가 서버의 서비스를 요청하는 단방향 상호작용 이다.

앞서 살펴본 극장, 영화 예매와 같이 객체는 협력에 참여하는 동안 클라이언트와 서버의 역할을 동시에 수행하는 것이 일반적이다. 객체지향 설계를 설명하면서 메시지, 인터페이스, 오퍼레이션, 메서드 와 같이 언뜻 비슷해 보이지만 서로 다른 용어들이 머릿속에 확립되지 않으면 커뮤니케이션에서나 의도를 파악하는데 헷갈릴 수 있으니 먼저 용어 부터 정리하고 넘어가겠다.

메시지와 메시지 전송

메시지(message) 는 객체들이 협력하기 위해 사용할 수 있는 유일한 의사소통 수단이다.

메시지 전송 : 한 객체가 다른 객체에게 도움을 요청하는 것을 메시지 전송이라 한다. ex) condition.isSatisfiedBy(screening)

메시지 : 오퍼레이션 명과 인자(argument) 로 구성된다. ex) isSatisfiedBy(screening)

메시지와 메서드

계속해서 메시지와 메서드를 분리하여 생각 해야 함을 강조했다. 위의 메시지의 형태에서 확인할 수 있듯이 메시지는 구현 을 포함하지 않는다. 클라이언트가 서버에게 요청하는 오퍼레이션 명과 인자 만을 갖고 있을 뿐이다. 그리고 메서드는 서버가 메시지를 수신했을 때 실행하는 코드 블럭, 즉 실제 구현이다. 따라서 평소에 아무 거리낌 없이 사용하는 메서드 호출 이란 표현보다는 오퍼레이션 호출 또는 메시지 전송 이라는 표현이 맞는 표현이다.

메시지를 수신했을 때 실제로 어떤 코드가 실행되는지는 메시지 수신자(서버)의 실제 타입이 무엇인가 에 달려있다. 이를테면 condition.isSatisfiedBy(screening) 와 같은 메시지를 전송했을 때 메시지 수신자인 condition은 DiscountCondition 이라는 인터페이스 타입으로 정의되어 있지만 실제로 실행되는 코드는 인터페이스를 구현한 클래스의 종류(PeriodCondition SequenceCondition)에 따라 달라진다.

메시지를 수신했을 때 실제로 실행되는 함수 또는 프로시저를 메서드라 한다.

중요한 것은 코드 상(컴파일 시점)에서 동일한 이름의 변수(condition)에게 동일한 메시지를 전송하더라도 객체의 타입에 따라 실행되는 메시지가 달라질 수 있다는 것. 다시말해 객체는 메시지와 메서드라는 두 가지 서로 다른 개념을 실행 시점에 연결(런타임에 바인딩) 해야 하기 때문에 컴파일 시점과 실행 시점의 의미가 달라질 수 있다.

메시지와 메서드의 구분은 메시지 전송자(클라이언트)와 메시지 수신자(서버) 사이의 결합도를 느슨하게 한다.

어떻게 메시지와 메서드의 구분이 클라이언트와 서버간 느슨한 결합도를 가능하게 할까? 클라이언트는 서버가 어떤 클래스의 타입인지 알 필요 없이 단지 메시지를 전송함으로써 서비스를 요청하기만 하면 된다. 즉, 서버의 내부 구현이나 구체적인 타입(클래스의 타입)을 알 수 없다. 마찬가지로 서버 역시 메시지를 전송한 외부 객체가 어떤 객체인지 알 필요가 없다. 단순히 메시지를 처리하기 위해 필요한 메서드를 스스로 결정할 수 있는 자율권을 누린다. 이처럼 클라이언트와 서버는 서로에 대한 상세한 정보를 알지 못한 채 단지 메시지로만 연결된다.

메시지와 메서드를 구분하고 실행 시점(런타임)에 메시지와 메서드가 바인딩되는 메커니즘은 두 객체 사이의 결합도를 낮춤으로써 유연하고 확장 가능한 코드를 작성할 수 있게 만든다.

퍼블릭 인터페이스와 오퍼레이션

객체는 안과 밖을 구분하는 뚜렷한 경계를 갖는 캡슐화 단위 이다. 외부에서 볼 때 객체의 안쪽은 캡슐로 차단된 미지의 영역이다. 외부의 객체는 오직 객체가 공개하는 메시지를 통해서만 객체와 상호작용 할 수 있다. 이처럼 객체가 의사소통을 위해 외부에 공개하는 메시지의 집합을 퍼블릭 인터페이스 라고 부른다.

프로그래밍 언어의 관점에서 퍼블릭 인터페이스에 포함된 메시지를 오퍼레이션이라 부른다. 오퍼레이션은 수행 가능한 어떤 행동에 대한 추상화 이다. 흔히 오퍼레이션이라고 부를 때는 내부의 구현 코드는 제외하고 단순히 메시지와 관련된 시그니처를 가리키는 경우가 대부분이다. 앞에서 예로 든 DiscountCondition 인터페이스에 정의된 isSatisfiedBy 가 오퍼레이션에 해당한다.

그에 비해 메시지를 수신했을 때 실제로 실행되는 코드는 메서드라고 부른다. SequenceCondition, PeriodCondition에 정의된 isSatisfiedBy는 실제 구현을 포함하기 때문에 메서드 라고 부른다. 즉, SequenceCondition, PeriodCondition의 두 메서드는 DiscountCondition 인터페이스에 정의된 isSatisfiedBy 오퍼레이션의 여러 가능한 구현중 하나이다.

인터페이스 타입의 각 요소는 오퍼레이션이다. 즉, 오퍼레이션은 구현이 아니라 추상화다. 반면 메서드는 오퍼레이션을 구현한 것이다.

프로그래밍 언어의 관점에서 객체가 다른 객체에게 메시지를 전송했을때의 흐름을 살펴보면, 런타임 시스템은 메시지 전송을 오퍼레이션 호출로 해석하고 메시지를 수신한 객체의 실제 타입을 기반으로 적절한 메서드를 찾아서 실행

즉, 순서를 나열해본다면

1. 클라이언트가 서버에 메시지를 전송

2. 런타임 시스템은 클라이언트의 메시지 전송을 오퍼레이션 호출로 해석

3. 런타임 시스템은 오퍼레이션 호출에 따라 메시지를 수신한 객체의 실제 타입을 기반으로 적절한 메서드를 찾아 실행

시그니처

오퍼레이션(또는 메서드)의 이름과 파라미터 목록을 합쳐 시그니처 라고 부른다.

오퍼레이션은 실행 코드 없이 시그니처만을 정의한 것.

메서드는 이 시그니처에 구현을 더한 것

하나의 오퍼레이션에 대해 하나의 메서드만 존재한다면 오퍼레이션과 메서드를 굳이 구분할 필요가 없다. 하지만 다형성의 축복을 받기 위해서는 하나의 오퍼레이션에 다양한 메서드를 구현해야 한다.

오퍼레이션의 관점에서 다형성이란 동일한 오퍼레이션 호출에 대해 서로 다른 메서드들이 실행되는 것

용어 정리

메시지 : 객체가 다른 객체와 협력하기 위해 사용하는 의사소통 메커니즘. 일반적으로 객체의 오퍼레이션이 실행되도록 요청하는 것을 메시지 전송 이라고 부른다.

오퍼레이션 : 객체가 다른 객체에게 제공하는 추상적인 서비스 이다. 메시지가 전송자와 수신자 사이의 협력 관계를 강조하는 데 비해 오퍼레이션은 메시지를 수신하는 객체의 인터페이스를 강조한다. 다시 말해서 메시지 전송자는 고려하지 않은 채 메시지 수신자의 관점만을 다룬다. 메시지 수신이란 메시지에 대응되는 객체의 오퍼레이션을 호출하는 것을 의미한다.

메서드 : 메시지에 응답하기 위해 실행되는 코드 블록을 메서드라고 부른다. 메서드는 오퍼레이션의 구현이다. 동일한 오퍼레이션이라고 해도 메서드는 다를 수 있다. 오퍼레이션과 메서드의 구분은 다형성의 개념과 연결된다.

퍼블릭 인터페이스 : 객체가 협력에 참여하기 위해 외부에서 수신할 수 있는 메시지의 묶음. 클래스의 퍼블릭 메서드 집합이나 메시지의 집합을 가리키는데 사용된다. 객체를 설계할 때 가장 중요한 것은 훌륭한 퍼블릭 인터페이스를 설계하는 것이다.

시그니처 : 시그니처는 오퍼레이션이나 메서드의 명세를 나타낸 것으로, 이름과 인자의 목록을 포함한다.

인터페이스의 설게와 품질

좋은 인터페이스는 최소한의 인터페이스와 추상적인 인터페이스 라는 조건을 만족해야 한다. 최소한의 인터페이스는 꼭 필요한 오퍼레이션만을 인터페이스에 포함한다. 추상적인 인터페이스는 어떻게(How) 수행하는지가 아니라 무엇(What)을 하는지를 표현 한다.

최소한의 인터페이스, 추상적인 인터페이스를 만족하기 위해서는 책임 주도 설계 방법을 따르는 것이 좋다. 책임 주도 설계 방법은 메시지를 먼저 선택 함으로써 협력과 무관한 오퍼레이션이 인터페이스에 스며드는 것을 방지한다. 또한 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택 하게 함으로써 클라이언트의 의도를 메시지에 표현 할 수 있게 한다. 따라서 추상적인 오퍼레이션이 인터페이스에 자연스럽게 스며들게 된다.

좋은 인터페이스를 얻기 위한 방법이 몇 가지 있는데 대표적으로 다음과 같다.

디미터 법칙

묻지 말고 시켜라

의도를 드러내는 인터페이스

명령-쿼리 분리

먼저 디미터 법칙 은 협력하는 객체의 내부 구조에 대한 결합으로 인해 발생하는 설계 문제를 해결 하기 위해 제안된 원칙이다.

디미터 법칙은 객체의 내부 구조에 강하게 결합되지 않도록 협력 경로를 제한한다.

오직 하나의 도트만 사용하라 라는 말로 요약되기도 한다. 디미터 법칙을 따르기 위해서는 클래스가 특정한 조건을 만족하는 대상에게만 메시지를 전송하도록 제한 해야 한다.

1. this 객체

2. 메서드의 매개변수로 전달된 객체

3. this의 속성(멤버 객체)

4. this의 속성인 컬렉션의 요소

5. 메서드 내에서 생성된 지역 객체

아래와 같은 예시 코드를 살펴보자.

이 코드의 가장 큰 단점은 ReservationAgency 와 인자로 전달된 Screening 사이의 결합도가 너무 높기 때문에 Screening 내부 구현을 변경할 때 마다 ReservationAgency 역시 함께 변경된다는 것이다. 문제의 원인은 주석에도 써놓았지만 ReservationAgency 가 Screening 뿐만 아니라 Movie, DiscountCondition 에도 직접 접근하기 때문이다.

이렇게 협력하는 객체에 직접 접근하는 절차지향적 코드는 캡슐화가 깨지고 결합도가 높아지며 응집도는 낮아지게 되는 현상을 초래한다. 이제 디미터 법칙 을 적용하여 코드를 수정해보자.

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

디미터 법칙을 따르면 부끄럼타는 코드 를 작성할 수 있다.

부끄럼타는 코드(shy code)란 불필요한 어떤 것도 다른 객체에게 보여주지 않으며 다른 객체의 구현에 의존하지 않는 코드

즉 디미터 법칙을 따르는 코드는 메시지 수신자(서버)의 내부 구조가 전송자(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 캡슐화하기 위해 따라야하는 구체적인 지침을 제공하기 때문이다. 캡슐화 원칙이 클래스 내부의 구현을 감춰야 한다는 사실을 강조한다면 디미터 법칙은 클래스의 캡슐화를 지키기 위해 접근해야 하는 요소를 제한한다.

아래와 같은 코드는 디미터 법칙을 위반하는 코드의 전형적인 모습을 보여준다.

screening.getMovie().getDiscountConditions();

메시지 전송자가 수신자의 내부 구조에대해 물어보고(getMovie()) 반환받은 요소에 대해 연쇄적으로 메시지를 전송한다. 이와 같은 코드를 기차 충돌 이라고 부르는데 이와 같은 기차 충돌은 클래스의 내부 구현이 외부로 노출됐을 때 나타나는 전형적인 형태 로써 메시지 전송자(클라이언트)는 메시지 수신자(서버)의 내부 정보를 자세하게 알게된다. 따라서 메시지 수신자의 캡슐화는 무너지고 메시지 전송자가 메시지 수신자의 내부 구현에 강하게 결합된다.

디미터 법칙을 따르도록 코드를 개선하면 메시지 전송자(클라이언트)는 더 이상 메시지 수신자(서버)의 내부 구조에 관해 묻지 않게 된다. 단지 자신이 원하는 것이 무엇인지를 명시하고 단순히 수행하도록 요청한다. screening.calculate(audienceCount);

디미터 법칙은 객체가 자기 자신을 책임지는 자율적인 존재라는 사실을 강조한다. 정보를 처리하기위한 책임 할당을 정보를 알고있는 객체에게 할당하기 때문에 응집도가 높은 객체가 만들어진다.

디미터 법칙에 대해 살펴보았다. 꼭 기억해야 할 부분만 다시 짚고 넘어가자면

1. 디미터 법칙 좋은 인터페이스를 얻기 위한 방법이다.

2. 디미터 법칙은 캡슐화를 다른 관점에서 표현한 것으로, 클래스의 캡슐화를 지키기 위한 구체적인 지침을 제시한다.

3. 그 구체적인 지침이란 바로 도트연산자(.)을 하나만 사용하도록 제한하는 것이다.

4. 도트연산자(.)를 하나만 사용함으로써 메시지 수신자(서버)의 내부 구조와 결합되지 않게 한다.

5. 서버의 내부 구조와 결합되지 않으므로 서버는 캡슐화를 유지할 수 있다.

6. 또한 캡슐화를 유지함으로써 서버 객체는 수신한 메시지를 스스로 처리하는 응집도 높은 객체가 된다.

묻지말고 시켜라

묻지말고 시켜라 는 디미터 법칙을 지키는 오퍼레이션 작성을 장려한다. 메시지 전송자(클라이언트)는 메시지 수신자(서버)의 상태를 기반으로 결정을 내린 후 서버의 상태를 바꿔서는 안된다. 객체의 외부에서 상태를 기반으로 결정을 내리는 것은 객체의 캡슐화를 위반한다.

묻지말고 시켜라 원칙을 따르면 밀접하게 연관된 정보와 행동을 함께 가지는 객체를 만들 수 있다. 객체의 정보를 이용하는 행동을 객체의 외부가 아닌 내부에 위치시키기 때문에 자연스럽게 정보와 행동을 동일한 클래스 안에 두게 된다.

_묻지말고 시켜라 원칙을 따르도록 메시지를 결정 _ 하다 보면 자연스럽게 정보전문가에게 책임을 할당하게 되고 높은 응집도를 가진 클래스를 갖게 된다.

묻지말고 시켜라 원칙과 디미터 법칙은 훌륭한 인터페이스를 제공하기 위해 포함해야 하는 오퍼레이션에 대한 힌트를 제공한다.

내부의 상태를 묻는 오퍼레이션을 인터페이스에 포함하고 있다면 더 나은 방법은 없는지 고민하라

내부 상태를 이용해 어떤 결정(행동)을 내리는 로직이 객체 외부에 존재한다면 해당 객체가 책임져야 하는 행동이 객체 외부로 누수된 것이다.

클라이언트는 서버에게 무엇을 원하는지 서술해야하고 서버는 어떻게 해야하는지를 스스로 결정하게 해야한다.

객체는 자신이 내부적으로 보유하고 있는 정보나 메시지 전송의 결과로 얻게 되는 정보만 사용해서 의사결정을 내린다.

의도를 드러내는 인터페이스

훌륭한 인터페이스를 수확하기 위해서는 객체가 어떻게 작업을 수행하는지 노출해서는 안된다.

인터페이스는 객체가 어떻게 하는지가 아니라 무엇을 하는지를 서술해야 한다.

메서드가 작업을 어떻게 수행하는지를 나타내도록 메서드 명을 짓는다면 메서드 명이 내부의 구현 방법을 드러낸다. 다음 아래의 코드를 살펴보자.

이런 스타일은 좋지 않은데 가장 큰 이유는 바로 메서드 수준에서 캡슐화를 위반 한다는 것이다. 이 메서드들은 클라이언트로 하여금 협력하는 객체의 종류를 알도록 강요한다.

이러한 캡슐화 위반을 피하기 위해 우리가 따라야 하는 메서드 명명 규칙은 어떻게(How)가 아니라 무엇(What)을 하는지를 드러내는 것 이다. 메서드의 구현이 한 가지인 경우에는 무엇을 하는지를 드러내는 이름을 짓는 것이 어려울 수도 있다. 하지만 무엇을 하는지를 드러내는 이름은 코드를 읽고 이해하기 쉽게 만들 뿐 아니라 유연한 코드를 낳는 지름길이다.

어떻게 수행하는지를 드러내는 이름이란 메서드의 내부 구현을 설명하는 이름 이다. 결과적으로 협력을 설계하기 시작하는 이른 시기부터 클래스의 내부 구현에 관해 고민할 수 밖에 없다. 반면 무엇 을 하는지를 드러내도록 메서드의 이름을 짓기 위해서는 객체가 협력 안에서 수행해야 하는 책임에 관해 고민 해야 한다.

‘무엇’을 하는지 드러내도록 메서드의 이름을 짓기 위해서는 외부의 객체가 메시지를 전송하는 목적을 먼저 생각하도록한다.

이제 무엇 을 하는지 드러내도록 isSatisfiedByPeriod, isSatisfiedBySequence 의 이름을 변경하자. 클라이언트의 관점 에서 두 메서드는 할인 여부를 판단하기 위한 작업을 수행한다. 따라서 두 메서드 모두 클라이언트의 의도를 담을 수 있도록 isSatisfiedBy로 변경 하는것이 적절하다.

하나의 구현을 가진 오퍼레이션의 이름을 일반화 시키도록 도와주는 가장 간단한 훈련 방법은 매우 다른 두번 째 구현을 상상하는 것이다. 그리고 해당 메서드에 동일한 이름을 붙인다고 상상해보자. 그렇게 한다면 할수 있는 한 가장 추상적인 이름을 메서드에 붙이게 될 것이다.

메서드가 어떻게 수행하느냐가 아니라 무엇을 하느냐에 초점을 맞추면 클라이언트의 관점에서 동일한 작업을 수행하는 메서드들을 하나의 타입 계층으로 묶을 수 있는 가능성이 커진다. 그 결과 다양한 타입의 객체가 참여할 수 있는 유연한 협력을 얻게 되는 것이다.

이처럼 무엇을 하느냐에 따라 인터페이스의 이름을 짓는 패턴을 의도를 드러내는 인터페이스라고 부른다.

의도를 드러내는 인터페이스를 한마디로 요약하면 구현과 관련된 모든 정보를 캡슐화하고 객체의 퍼블릭 인터페이스에는 협력과 관련된 의도만을 표현해야 한다는 것이다.

수행 방법에 대해서는 언급하지 말고 결과와 목적만을 포함하도록 클래스와 오퍼레이션의 이름을 부여하라. 이렇게 하면 클라이언트 개발자가 내부를 이해해야 할 필요성이 줄어든다.

방법이 아닌 의도를 표현하는 추상적인 인터페이스 뒤로 모든 까다로운 메커니즘을 캡슐화 해야한다.

방정식을 푸는 방법을 제시하지 말고 이를 공식으로 표현하라. 문제를 내라. 하지만 문제를 푸는 방법을 표현해서는 안된다.

객체에게 묻지 말고 시키되 구현 방법이 아닌 클라이언트의 의도를 드러내야 한다. 이것이 이해하기 쉽고 유연한 동시에 협력적인 객체를 만드는 가장 기본적인 요구사항이다.

함께 모으기

지금까지 우리는 좋은 인터페이스를 설계하기 위한 세 가지 기법인 디미터 법칙, 묻지말고 시켜라, 클라이언트의 의도를 드러내는 인터페이스 를 살펴보았다. 이번에는 이 기법들을 위반하는 코드를 살펴보고 어떻게 문제가 되는지 보자.

아래 Theater의 enter() 메서드는 디미터 법칙을 위반한 코드의 전형적인 모습을 보여준다.

지금까지 살펴본 디미터 법칙 에 따르면 Theater 가 인자로 전달된 audience 와 인스턴스 변수인 ticketSeller 에게 메시지를 전송하는 것은 문제가 없다 문제는 Theater 가 audience 와 ticketSeller 내부에 포함된 객체에도 직접 접근한다는 것이다. 이로 인해 Theater 는 디미터 법칙을 위반하게 된다. enter() 메서드에서 발췌한 아래 코드는 디미터 법칙을 위반할 때 나타나는 기차 충돌 스타일의 전형적인 모습을 잘 보여준다.

audience.getBag().minusAmount(ticket.getFee());

위 코드에서 Theater 는 Audience 뿐만 아니라 Audience 내부에 포함된 Bag 에게도 메시지를 전송한다. 결과적으로 Theater 는 Audience 의 퍼블릭 인터페이스 뿐만 아니라 내부 구조에 대해서도 결합된다.

디미터 법칙을 위반하는 설계는 근본적으로 인터페이스와 구현의 분리 원칙을 위반한다.

기억해야 할 점은 객체의 내부 구조는 구현 에 해당한다는 점이다. 디미터 법칙을 위반한다는 것은 클라이언트에게 구현을 노출한다는 것을 의미한다. 결과적으로 작은 요구사항 변경에도 쉽게 무너지는 불안정한 코드를 얻게 된다.

디미터 법칙을 위반한 코드를 수정하는 일반적인 방법은 Audience, TicketSeller 의 내부 구조를 묻는 대신 각자 자신의 책임을 수행하도록 시키는 것이다. 즉, 묻지 말고 시켜라 원칙을 적용한다.

Theater는 TicketSeller와 Audience의 내부 구조에 관해 묻지 않고 원하는 작업을 시켜야 한다. 다시 말해 TicketSeller와 Audience는 묻지말고 시켜라 스타일을 따르는 퍼블릭 인터페이스를 가져야 한다. Theater가 TicketSeller에게 시키고 싶은 일은 Audience가 Ticket을 가지도록 만드는 것이다.

이제 Theater는 자신의 속성으로 포함하고 있는 TicketSeller의 인스턴스에게만 메시지를 전송하게 되었다. 즉 디미터 법칙을 준수하도록 Theater를 수정한 것이다.

Theater의 관점에서 본다면 디미터 법칙을 준수하고 묻지 않고 시키도록 수정이 되었다. Theater로부터 메시지를 수신한 TicketSeller는 아직 수정이 필요하다. TicketSeller가 원하는 것은 Audience가 Ticket을 보유하도록 만드는 것이다. 따러서 Audience에게 setTicket() 메서드를 추가하고 스스로 티켓을 가지도록 만들자.

이제 TicketSeller는 속성으로 포함하고 있는 TicketOffice의 인스턴스와 인자로 전달된 Audience에게만 메시지를 전송한다. 따라서 TicketSeller역시 디미터 법칙을 준수한다.

문제는 Audience이다. Audience의 setTicket메서드를 살펴보면 Audience가 Bag에게 원하는 일을 시키기 전에 hasInvitation()메서드를 이용해 초대권을 가지고 있는지를 묻는다. 따라서 디미터 법칙을 위반한다.

Audience의 setTicket 메서드 구현을 Bag의 setTicket 메서드로 이동시키자.

Audience의 setTicket메서드가 Bag의 setTicket메서드를 호출하도록 수정하면 묻지 말고 시켜라 스타일을 따르고 디미터 법칙을 준수하는 Audience를 얻을 수 있다.

디미터 법칙과 묻지말고 시켜라 원칙에 따라 코드를 리팩터링 한 후에 Audience 스스로 자신의 상태를 제어하게 되었다. 즉 자율적인 객체가 된 것이다.

지금까지 살펴본 것 첫럼 디미터 법칙과 묻지 말고 시켜라 스타일을 따르면 자연스럽게 자율적인 객체로 구성된 유연한 협력을 얻게 된다.

구현이 객체의 퍼블릭 인터페이스에 노출되지 않기 때문에 객체 사이의 결합도는 낮아진다.

책임이 잘못된 곳에 할당될 가능성이 낮아지기 때문에 응집도 역시 높아진다.

위와 같이 일단 디미터 법칙과 묻지 말고 시켜라 스타일을 따르는 인터페이스를 얻었다면 인터페이스가 클라이언트의 의도를 올바르게 반영했는지를 확인하여야 한다.

인터페이스에 의도를 드러내자

안타깝게도 현재의 인터페이스는 클라이언트의 의도를 명확하게 드러내지 못한다. 클라이언트의 의도가 분명하게 드러나도록 객체의 퍼블릭 인터페이스를 개선해야 한다.

Theater가 TicketSeller에게 setTicket메시지를 전송해서 얻고 싶었던 결과는 무엇일까? 바로 Audience에게 티켓을 판매하는 것이다. 따라서 setTicket보다는 sellTo가 의도를 더 명확하게 표현하는 메시지라고 할 수 있다.

이 간단한 예는 오퍼레이션의 이름을 짓는 방법에 대한 지침을 제공한다. 오퍼레이션의 이름은 협력이라는 문맥을 반영해야 한다.

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

sellTo, buy, hold라는 이름은 클라이언트가 객체에게 무엇을 원하는지를 명확하게 표현한다.

디미터 법칙은 객체 간의 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 제공한다.

우리는 결합도가 낮으면서도 의도를 명확히 드러내는 간결한 협력을 원한다. 디미터 법칙과 묻지말고 시켜라 스타일, 의도를 드러내는 인터페이스가 우리를 도울것이다.

원칙의 함정

디미터 법칙과 묻지말고 시켜라 스타일은 객체의 퍼블릭 인터페이스를 깔끔하고 유연하게 만들 수 있는 훌륭한 설계 원칙이다. 하지만 절대적인 법칙은 아니다. 소프트웨어 설계에 법칙이란 존재하지 않는다.

설계는 트레이드 오프의 산물이다. 설계를 적절하게 트레이드 오프할 수 있는 능력이 숙련자와 초보자를 구분하는 가장 중요한 기준이라고 할 수 있다. 초보자는 원칙을 맹목적으로 추종한다. 심지어 적용하려는 원칙들이 서로 충돌하는 경우에도 원칙에 정당성을 부여하고 억지로 끼워맞추려고 노력한다.

원칙이 현재 상황에 부적합하다고 판단되면 과감히 원칙을 무시하라 원칙을 아는 것 보다 중요한 것은 언제 원칙이 유용하고 언제 유용하지 않는지를 판단할 수 있는 능력을 기르는 거싱다.

디미터 법칙은 하나의 도트(.)를 강제하는 것이 아니다.

앞서 설명한 것 처럼 디미터 법칙은 하나의 도트만을 사용하라 라는 말로 요약되기도 한다. 따라서 대부분의 사람들은 자바8의 IntStream을 사용한 아래의 코드가 기차 충돌을 초래하기 때문에 디미터 법칙을 위반한다 생각할 것이다.

IntStream.of(1, 15, 20, 3, 9).filter(x->x>10).distinct().count();

하지만 이것은 디미터 법칙을 제대로 이해하지 못한 것이다. 위 코드에서 of, filter, distinct 메서드 모두 IntStream이라는 동일한 클래스의 인스턴스를 반환한다. 즉, 이들은 IntStream의 인스턴스를 또 다른 IntStream의 인스턴스로 변환한다.

따라서 이 코드는 디미터 법칙을 위반하지 않는다. 디미터 법칙은 결합도와 관련된 것이며, 이 결합도가 문제가 되는 것은 객체의 내부 구조가 외부로 노출되는 경우로 한정된다.

하나 이상의 도트(.)을 사용하는 모든 케이스가 디미터 법칙 위반인 것은 아니다. 기차 충돌처럼 보이는 코드라도 객체의 내부 구현에 대한 어떤 정보도 외부로 노출하지 않는다면 디미터 법칙을 준수한 것이다.

반면 Student.setAge(age).setName(name).setHeight(height); 과 같은 코드는 전형적으로 Student 객체의 내부 구조와 상태를 그대로 드러내면서 기차충돌을 하기 때문에 캡슐화에 위반된다. 즉, 디미터 법칙을 위반하는 전형적인 코드이다.

만일 이런 종류의 코드와 마주쳐야 하는 위기의 순간이 온다면 스스로에게 ‘과연 여러개의 도트를 사용한 코드가 객체의 내부 구조를 노출하고 있는가?’라는 질문을 하기 바란다.

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 후 반환된 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 Audience로 옮기는 것이다. 다시말해 Audience에게 위임 메서드를 추가하는 것이다.

이제 Audience는 상태와 함께 상태를 조작하는 행동도 포함하기 때문에 응집도가 높아졌다.

위임 메서드를 통해 객체의 내부 구조를 감추는 것은 협력에 참여하는 객체들의 결합도를 낮출 수 있는 동시에 객체의 응집도를 높일 수 있는 가장 효과적인 방법이다.

안타깝게도 묻지말고 시켜라와 디미터 법칙을 준수하는 것이 항상 긍정적인 결과로만 귀결되는 것은 아니다. 모든 상황에서 맹목적으로 위임메서드를 추가한다면 같은 퍼블릭 인터페이스 안에 어울리지 않는 오퍼레이션들이 공존하게 된다. 결과적으로 객체는 상관 없는 책임들을 한꺼번에 떠안게 되므로 응집도가 낮아진다.

클래스는 하나의 변경 원인만을 가져야 한다. 서로 상관없는 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 PeriodCondition클래스를 살펴보자. isSatisfiedBy 메서드는 screening에게 질의한 상영 시작 시간을 이용해 할인 여부를 결정한다. 이 코드는 얼핏 보기에는 Screening의 내부 상태를 가져와서 사용하기 대문에 캡슐화를 위반한 것으로 보일 수 있다.

따라서 할인 여부를 판단하는 로직을 Screening의 isDiscountable메서드로 옮기고 PeriodCondition이 이 메서드를 호출하도록 변경한다면 묻지 말고 시켜라 스타일을 준수하는 퍼블릭 인터페이스를 얻을 수 있다.

하지만 이렇게 하면 Screening이 기간에 따른 할인 조건을 판단하는 책임을 떠안게 된다. 이것은 Screening이 담당할 본질적인 책임이 아니다. Screening의 본질적인 책임은 영화를 예매하는 것이다. 즉 Screening이 직접 할인 조건을 판단하게 되면 객체의 응집도가 낮아진다. 반면 PeriodCondition의 입장에서는 할인 조건을 판단하는 책임이 본질적이다.

게다가 Screening은 PeriodCondition의 인스턴스 변수(dayOfWeek, startTime, endTime)을 인자로 받기 때문에 PeriodCondition의 인스턴스 변수 목록이 변경될 경우에도 영향을 받는다. 이것은 결국 Screening과 PeriodCondition사이의 결합도를 높인다. 따라서 Screening의 캡슐화를 향상시키는 것 보다 Screening의 응집도를 높이고 Screening과 PeriodCondition사이의 결합도를 낮추는 것이 전체적인 관점에서 더 좋은 방법이다.

원칙을 맹신하지 마라. 원칙이 적절한 상황과 적절한 상황을 판단할 수 있는 안목을 길러라. 설계는 트레이드 오프의 산물이다.

명령-쿼리 분리 원칙

어떤 절차를 묶어 호출 가능하도록 이름을 부여한 기능 모듈을 루틴(routine)이라고 부른다. 루틴은 다시 프로시저(procedure)와 함수(function)으로 구분할 수 있다.

프로시저 : 부수효과를 발생시킬 수 있지만 값을 반환할 수 없다.

함수 : 값을 반환할 수 있지만 부수효과를 발생시킬 수 없다.

명령(Command)과 쿼리(Query)는 객체의 인터페이스 측면에서 프로시저와 함수를 부르는 또 다른 이름이다. 객체의 상태를 수정하는 오퍼레이션을 ‘명령’이라 부르고 객체와 관련된 정보를 반환하는 오퍼레이션을 ‘쿼리’라고 부른다. 따라서 개념적으로 명령은 프로시저와 동일하고 쿼리는 함수와 동일하다.

명령-쿼리 분리 원칙의 요지는 오퍼레이션은 부수효과를 발생시키는 명령이거나 부수효과를 발생시키지 않는 쿼리 중 하나여야 한다는 것이다.

어떤 오퍼레이션이든 명령인 동시에 쿼리여서는 안 된다.

따라서 명령과 쿼리를 분리하기 위해서는 다음의 두 가지 규칙을 준수해야 한다.

객체의 상태를 변경하는 명령은 반환 값을 가질 수 없다.

객체의 정보를 반환하는 쿼리는 상태를 변경할 수 없다.

왜 명령과 쿼리를 분리해야 할까? 명령과 쿼리를 뒤섞으면 실행 결과를 예측하기가 어려워 질 수 있다. 겉으로 보기에는 쿼리처럼 보이지만 내부적으로 부수효과를 가지는 메서드는 이해하기 어렵고, 잘못 사용하기 쉬우며, 버그를 양산하는 경향이 있다. 가장 깔끔한 해결책은 명령과 쿼리를 명확하게 분리하는 것이다.

책임에 초점을 맞춰라

디미터 법칙을 준수하고 묻지 말고 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 드러내는 방법이 있다. 객체의 구현 이전에 객체 사이의 협력에 초점을 맞추고 협력 방식을 단순하고 유연하게 만드는 것 이다. 이 모든 방식의 중심에는 객체가 수행할 책임이 위치한다.

메시지를 먼저 선택하는 방식이 디미터 법칙, 묻지 말고 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 못한 상태에서 메시지를 먼저 선택하기 때문에 서버 객체의 내부 구조에 대해 먼저 고민할 필요가 없다. 따라서 메시지가 객체를 선택하게 함으로써 의도적으로 디미터 법칙을 위반할 위험을 최소화 할 수 있다.

묻지 말고 시켜라 : 메시지를 먼저 선택하면 묻지 말고 시켜라 스타일에 따라 협력을 구조화 하게 된다. 클라이언트의 관점에서 메시지를 선택하기 때문에 필요한 정보를 물을 필요 없이 원하는 것을 표현한 메시지를 전송하면 된다.

의도를 드러내는 인터페이스 : 메시지를 먼저 선택한다는 것은 메시지를 전송하는 클라이언트의 관점에서 메시지의 이름을 정하는 것이다. 당연히 그 이름에는 클라이언트가 무엇을 원하는지 그 의도가 분명히 드러날 수 밖에 없다.

명령-쿼리 분리원칙 : 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.

참고 및 출처

• 오브젝트