[오브젝트] Chapter 3. 역할, 책임, 협력

0. 복습

• 다형성은 지연 바인딩(lazy binding) 매커니즘을 통해 구현된다
  • 지연 바인딩: 메시지에 응답하기 위해 실행될 메서드가 컴파일 타임이 아닌 런타임에 결정되는 것
• 상속은 코드 재사용에 있어 가장 널리 알려진 방법이지만, 캡슐화의 측면에서 합성이 더 좋은 방법이다
• 유연한 객체지향 프로그램을 위해서는 컴파일 타임 의존성과 런타임 의존성이 달라야 한다

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1. 들어가며

객체지향의 본질은 협력하는 객체들의 공동체를 창조하는 것으로, 객체지향 설계의 핵심은 협력을 구성하기 위해 적절한 객체를 찾고 적절한 책임을 할당하는 과정에서 드러난다. 기능을 구현하기 위해 어떤 협력이 필요하고 협력을 위해 어떤 역할과 책임이 필요한지를 고민하지 않은 채 이른 시기에 구현에 초점을 맞추는 것은 변경하기 어렵고 유연하지 못한 코드를 낳는 원인이 된다.
 

• 협력: 객체들이 애플리케이션의 기능을 구현하기 위해 수행하는 상호작용
• 책임: 객체가 협력에 참여하기 위해 수행하는 로직
• 역할: 객체들이 협력 안에서 수행하는 책임들이 모여 객체가 수행하는 역할을 구성

 

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2. 협력

객체들이 애플리케이션의 기능을 구현하기 위해 수행하는 상호작용

 
객체지향 원칙을 따르는 애플리케이션의 제어 흐름은 어떤 하나의 객체에 의해 통제되지 않고 다양한 객체들 사이에 균형 있게 분배되는 것이 일반적이다. 이전 Chapter 2에서 구현한 영화 예매 시스템을 리팩토링 하는 과정에서 영화의 할인 정책을 적용하기 위해 생성한 객체들이 상호 메시지를 주고 받도록 바꾼 것처럼 말이다. 객체는 고립된 존재가 아니라는 것 그리고 시스템의 기능이라는 더 큰 사회를 구성하고 목표를 달성하기 위해 다른 객체와 협력하는 사회적 존재라는 점을 반드시 기억해야 한다.
 
메시지 전송(message sending)

• 두 객체 사이의 협력은 하나의 객체가 다른 객체에게 도움을 요청할 때 시작되며, 이 유일한 커뮤니케이션 수단이 메시지 전송
  • 메시지를 수신한 객체는 메서드를 실행해 요청을 실행
  • 객체가 메시지를 처리할 방법을 스스로 선택
  • 상영(Screening)은 영화(Movie)에게 요금을 계산하도록 위임하였는데, 이는 요금 계산에 필요한 기본 요금과 할인 정책을 영화(Movie)가 가장 잘 알고 있기 때문

 
자율적인 객체

• 자신의 상태를 직접 관리하고 스스로의 결정에 따라 행동하는 객체
  • 자율성 보장을 위해 필요한 정보와 정보에 기반한 행동을 같은 객체 안에 모아놔야 한다
  • 가장 기본적인 방법은 내부 구현을 캡슐화 하는 것!
• 자신에게 할당된 책임을 수행하던 중에 필요한 정보를 알지 못하거나 외부의 도움이 필요한 경우, 적절한 객체에게 메시지를 전송해서 협력을 요청함

 
협력이 설계를 위한 문맥을 결정한다

• 객체란 상태와 행동을 함께 캡슐화하는 실행단위다
• 그럼 상태와 행동을 어떤 기준으로 결정해야 하는가?
  • 객체의 행동을 결정하는 것은 객체가 참여하고 있는 협력!
  • 협력이 바뀌면 객체가 제공하는 행동 역시 바뀌어야 함
  • 객체의 행동을 협력이 결정한다면, 객체의 상태를 결정하는 것은 행동!
  • 객체의 상태는 그 객체가 행동을 수행하는데 필요한 정보가 무엇인지로 결정
  • 객체의 행동은 객체가 처리할 메시지로 결정

 

협력은 객체를 설계하는데 필요한 일종의 문맥(context)을 제공한다

 

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3. 책임

객체 설계를 위해 필요한 문맥인 협력이 갖춰진다면, 협력에 필요한 행동을 수행할 수 있는 적절한 객체를 찾아야 한다. 이 때 협력에 참여하기 위해 객체가 수행하는 행동을 책임이라고 함

 
객체에 의해 정의되는 응집도 있는 행위의 집합으로, 객체가 유지해야 하는 정보와 할 수 있는 행동에 대해 개략적으로 서술한 문장이 바로 책임이다.
 

• 하는 것(doing)
  • 객체를 생성하거나 계산을 수행하는 등의 스스로 하는 것
  • 다른 객체의 행동을 시작시키는 것
  • 다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것
• 아는 것(knowing)
  • 사적인 정보에 관해 아는 것
  • 관련된 객체에 관해 아는 것
  • 자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것

 
ex) 영화 예매

• 상영(Screening)의 책임
  • 영화를 예매하는 것(doing)
  • 상영 정보를 알고 있는 것(knowing)
• 영화(Movie)의 책임
  • 영화 가격을 계산하는 것(doing)
  • 영화 정보를 알고 있는 것(knowing)

 
일반적으로 책임과 메시지의 크기는 다르다. 또한 단순한 책임이었던 것이 여러 개의 메시지로 분할되기도 하고, 하나의 객체가 수행할 수 있다고 생각했던 것이 여러 객체들이 협력해야만 하는 커다란 책임으로 자라기도 한다.

• 책임: 객체가 수행할 수 있는 행동을 종합적이고 간략하게 서술
• 메시지보다 추상적이고 개념적으로도 더 큼

 
'아는 것'과 '하는 것'은 밀접하게 연관되어 있으며, 객체는 자신이 맡은 책임을 수행하는데 필요한 정보를 알고 있을 책임이 있고, 자신이 할 수 없는 작업을 도와줄 객체를 알고 있을 책임이 있다. 
 

크레이그 라만: 객체지향 개발에서 가장 중요한 능력은 책임을 능숙하게 소프트웨어 객체에 할당하는 것

 
책임이 객체지향 설계의 핵심인 만큼, 협력은 객체에게 할당할 책임의 문맥을 제공하기 때문에 마찬가지로 중요한 개념이 된다. 더 나아가 자율적인 객체를 만드는 가장 기본적인 방법은 책임을 수행하는데 필요한 정보를 가장 잘 알고 있는 전문가에게 그 책임을 할당 하는 것(전문가 패턴, Information Expert Pattern).
 
객체에 책임을 할당하기 위해서는?

1. 협력이라는 문맥을 정의해야 함
2. 시스템이 사용자에게 제공하는 기능을 시스템이 담당할 하나의 책임으로 바라봐야 함
3. 시스템의 책임을 완료하는 데 필요한 더 작은 책임을 찾아내고 이를 객체들에 할당하는 과정을 반복하는 것

 
이 반복과정에서 결정된 메시지가 객체의 퍼블릭 인터페이스를 구성하게 된다!
 

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3.1 CRC 카드

• C(Candidate, 후보) : 하나의 CRC 카드는 협력에 참여하는 하나의 후보
• R(Responsibility, 책임) : 무엇을 알고, 무엇을 해야하는지에 대한 책임
• C(Collaborator, 협력자) : 후보가 자신의 책임을 완수하기 위해 정보나 기능을 요청할 대상 후보

 

3.2 책임주도 설계(RDD, Responsibility-Driven Design)

• 시스템의 책임을 찾고 책임을 수행할 적절한 객체를 찾아 책임을 할당하는 방식으로 협력을 설계하는 방법
  • 시스템이 사용자에게 제공해야 하는 시스템 책임을 파악
  • 시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할
  • 분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당
  • 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾음
  • 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 함

 
메시지가 객체를 결정한다

• 객체가 메시지를 선택하는 것이 아니라 메시지가 객체를 선택하게 함
• 장점
  • 객체가 최소한의 인터페이스를 가질 수 있게 됨
    • 필요한 메시지가 식별될 때까지 객체의 퍼블릭 인터페이스에 어떤 것도 추가하지 않기 때문
  • 객체가 추상적인 인터페이스를 가질 수 있게 됨
    • 인터페이스는 무엇(what)을 표현하고 어떻게(how)는 노출해서는 안됨
    • 메시지는 외부 객체가 요청하는 무엇(what)을 의미하므로 무엇을 수행할지에 초점을 맞추는 인터페이스를 얻을 수 있음

 
행동이 상태를 결정한다

• 객체는 협력에 참여하기 위해 존재하므로, 협력에 필요한 행동을 제공해야 함
• 객체의 상태가 아닌 행동이 객체를 객체답게 만듦
• 객체의 상태가 아닌 행동에 초점을 맞춰서 설계해야 함
• 캡슐화를 위반하지 않도록 구현에 대한 결정을 뒤로 미루면서 객체의 행위를 고려하기 위해서는 항상 협력이라는 문맥 안에서 객체를 생각해야 함

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4. 역할

객체의 목적은 협력 안에서 객체가 맡게 되는 책임의 집합으로 표시되고, 이러한 책임의 집합을 역할이라고 함

 

• ex) 메시지: 영화를 예매하라
  • 영화를 예매할 수 있는 적절한 역할이 무엇인가?
  • 역할을 수행할 객체로 Screening 인스턴스 선택!
• 역할이 중요한 이유
  • 유연하고 재사용 가능한 협력을 얻을 수 있기 때문
  • ex) 메시지: 할인요금을 계산하라
    • 역할 없이 객체에게 책임을 할당하게 된다면, 할인요금을 계산하기 위해 AmountDiscountPolicy와 PercentDiscountPolicy라는 두 종류의 객체가 참여하는 협력을 개별적으로 만들어야 함
    • 둘 다 할인요금 계산이라는 동일한 책임을 수행하므로, 객체라는 존재를 지우고 '할인 요금을 계산하라' 라는 메시지에 응답할 수 있는 대표자를 생각해야 함
    • 이 대표자가 바로 역할
• 역할은 구체적인 객체를 포괄하는 추상화
  • 추상 클래스(abstract class)와 인터페이스(interface) 모두 책임의 집합을 서술한 것으로, 역할을 정의할 수 있는 구현 방법

 

협력 안에서 역할이 어떤 책임을 수행해야 하는지를 결정하는 것이 중요하며, 역할을 구현하는 방법은 그 다음 문제. 객체에게 중요한 것은 행동이며, 역할은 객체를 추상화해서 객체 자체가 아닌 협력에 초점을 맞출 수 있게 함

 

4.1 객체 대 역할

• 역할은 객체가 참여할 수 있는 일종의 슬롯
• 협력에 참여하는 후보가 여러 종류의 객체에 의해 수행될 수 있다면 그 후보는 역할이 됨
• 단 한 종류의 객체만이 협력에 참여할 필요가 있다면 후보는 객체가 됨

 

협력 → 역할 → 객체 → 클래스

협력은 역할들의 상호작용으로 구성되고, 협력을 구성하기 위해 역할에 적합한 객체가 선택되며, 객체는 클래스를 이용해 구현되고 생성된다.

 
설계 초반에는 협력을 위해 어떤 책임이 필요한지를 이해하는 것이 가장 중요하다. 역할과 객체를 구분하는 것이 중요한 것은 아니며, 단순하게 객체로 시작하여 반복적으로 책임과 협력을 정제해가면서 필요한 순간에 객체로부터 역할을 분리해내는 것이 가장 좋은 방법!
 

4.2 역할과 추상화

 
협력을 구체적인 객체가 아니라 추상적인 역할의 관점에서 설계하면 협력이 유연하고 재사용 가능해짐
 

• 세부 사항에 억눌리지 않고도 상위 수준의 정책을 쉽고 간단하게 표현할 수 있음
  • 협력이라는 관점에서는 세부적인 사항을 무시하고 추상화에 집중하는 것이 유용
  • 세부적인 사항인 금액할인정책, 비율할인정책을 고려하지 않고, 영화는 할인정책에 메시지를 전송하며 협력한다는 사실에 집중한다면 세부 구현은 자율성을 갖게 됨
• 설계를 유연하게 만들 수 있음
  • 역할이 다양한 종류의 객체를 넣을 수 있는 슬롯이므로, 동일한 책임을 수행하는 객체들은 동일한 역할을 수행하기 때문에 서로 대체 가능함

 

4.3 배우와 배역

협력은 연극이며 코드는 극본이다. 역할은 배역이며, 객체는 배우다.

협력이라는 문맥 안에서, 역할은 특정한 협력에 참여해서 책임을 수행하는 객체의 일부다.

• 배역은 연극 배우가 트정 연극에서 연기하는 역할
• 배역은 연극이 상영되는 동안에만 존재하는 일시적인 개념
• 연극이 끝나면 연극 배우는 배역이라는 역할을 벗어 버리고 원래의 연극 배우로 돌아옴
• 서로 다른 배우들이 동일한 배역을 연기할 수 있음
• 하나의 배우가 다양한 연극 안에서 서로 다른 배역을 연기할 수 있음

 

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Reference

1. 오브젝트, 조영호, 위키북스, p73 ~ p96