[객체지향] 03. 타입과 추상화 (객체지향의 사실과 오해)

03. 타입과 추상화

추상화를 통한 복잡성 극복

해리 벡의 지하철 노선도는 불필요한 지형 정보를 제거함으로써 단순함을 달성한 추상화의 훌륭한 예다.

역의 위치가 중요한 것이 아니라 역과 역 사이의 연결 관계가 중요.

진정한 의미에서 추상화란?

현실에서 출발하되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정

* 복잡성을 단순하게!

 

추상화 : 어떤 양상, 세부사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법이다.

 - 첫 번째 차원은 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것

 - 두 번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것

모든 경우에 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것이다.

 

객체지향과 추상화

모두 트럼프일 뿐

앨리스에서 나오는 또 다른 줄거리를 소개한다.

앨리스와 하트 여왕이 최초로 마주치는 장면이다.

이 장면에서는 수많은 객체들이 등장한다.

3명의 정원사, 행렬 맨 앞에 선 클로버 병사들, 신하들, 공주와 왕자, 왕과 왕비들, 하얀 토끼, 하트왕과 하트 여왕은 모두 객체다.

이 객체들은 제각기 다른 모습을 지니고 있지만 앨리스는 이 객체들을 하나로 아울러 생각하고 있다.

'기껏해야 트럼프에 불과해'

각 객체들의 차이점을 무시한 채 공통점만을 취하여 단순화한 것이다.

 

그룹으로 나누어 단순화하기

앨리스는 정원에 있는 인물들을 두 개의 그룹으로 나눈다.

1. 줄거리에 등장하는 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 왕과 왕비들, 하트잭, 하트왕과 하트 여왕들을 통틀어

'트럼프' 그룹

2. 토끼 그룹

 

개념 : 공통점을 기반으로 객체들을 묶이 위한 그릇.

개념이란 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 뜻한다.

객체의 또 다른 정의 : 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미한다. 개념이 객체에 적용됐을 때 객체를 개념의 인스턴스라고 한다.

 

객체를 분류하기 위한 틀

분류 : 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업이다. 객체에 특정한 개념을 적용하기로 결심했을 때 우리는 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하고 있는 것이다.

어떤 객체를 어떤 개념으로 분류할지가 객체지향의 품질을 결정한다.

 

분류는 추상화를 위한 도구다

 

타입

타입 : 개념의 정의와 동일하다. 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 틀이다.

우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 의미한다.

어떤 객체에 타입을 적용할 수 있을 때 그 객체를 타입의 인스턴스라고 한다.

1. 타입은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것

  숫자, 문자 나누듯

2. 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰진다.

데이터 타입 :  메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터다.

데이터에 대한 분류는 암시적으로 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정한다.

객체는 데이터인가? NONO, 여기서 강조하는 객체에서 중요한 것은 객체의 행동이다.

객체가 협력을 위해 어떤 책임을 지녀야 하는지를 결정하는 것이 객체지향 설계의 핵심이다.

1. 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다.

어떤 객체들이 동일한 행동을 수행할 수 있다면 그 객체들은 동일한 타입으로 분류될 수 있다.

  => 객체가 어떤 행동을 하느냐에 따라 객체의 타입이 결정됨.

  => 객체를 타입으로 분류할 때 사용해야 하는 기준

2. 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다. 객체의 행동을 가장 효과적으로 수행할 수 있다면

객체 내부의 상태를 어떤 방식으로 표현하더라도 무방하다.

객체를 객체답게 만드는 가장 핵심적인 원칙!

객체를 결정하는 것은 행동이라는 것을 인지하는 것. 데이터는 단지 행동을 따를 뿐이다.

데이터를 먼저 결정하고 객체의 책임을 결정하는 방법은 유연하지 못한 설계라는 악몽을 초래한다고 한다.

타입의 계층

일반화/특수화 관계 : 트럼프와 트럼프인간 같은 사이의 관계

일반화/특수화는 행동에 관한 것이다. 일반적인 타입은 특수한 타입에 비해 더 적은 수의 행동을 가지며 특수한 타입은 일반적인 타입에 비해 더 많은 행동을 가진다. 단, 특수한 타입은 일반적인 타입이 할 수 있는 모든 행동을 동일하게 수행할 수 있어야 한다.

슈퍼타입과 서브타입 : 좀 더 일반적인 타입을 슈퍼타입, 좀 더 특수한 타입을 서브타입이라고 한다.

어떤 타입을 다른 타입의 서브타입이라고 말할 수 있으려면 다른 타입을 대체할 수 있어야 한다.

정적 모델

타입의 목적 : 타입을 왜 사용해야 하는가?

이유는 인간의 인지능력으로는 시간에 따라 동적으로 변하는 객체의 복잡성을 극복하기가 너무 어렵기 때문이다.

예를들어,

앨리스의 상태는 시간에 따라 계속 변한다.

타입을 사용하면 동적으로 변하는 객체의 상태를 정적인 관점에서 표현할 수 있는데,

앨리스의 상태에 시간이라는 요소를 제거함으로써, 시간에 독립적인 정적인 모습으로 앨리스를 생각할 수 있게 해준다.

"그래서 결국 타입은 추상화다"

타입을 이용하면 객체의 동적인 특성을 추상화할 수 있다.

동적모델 : 스냅샷(객체가 특정 시점에 구체적으로 어떤 상태를 가지느냐)처럼 실제로 객체가 살아 움직이는 동안 상태가 어떻게 변하고 어떻게 행동하는지를 포착하는 것

정적모델(타입모델) : 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 시간에 독립적으로 표현하는 것. 동적으로 변하는 객체의 상태가 아니라 객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현한다.

클래스: 객체지향 프로그래밍 언어에서 정적인 모델은 클래스를 이용해 구현된다.

따라서 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 클래스를 이용하는 것이다.

클래스와 타입은 동일한 것이 아니다.

타입은 객체를 분류하기 위해 사용하는 개념이고, 클래스는 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중 하나일 뿐이다.