목차
▼ What ?
이번 챕터에서도 "이상한 나라 앨리스" 에 나오는 장면을 가지고 '타입' 과 '추상화' 라는 개념에 대해 다룬다. '타입' 과 '추상화' 가 왜 필요하며 두 개념 사이에 어떤 관계가 있는지, 그리고 객체지향을 설계하는 과정에서 객체를 생각할 때 필요한 관점 두 가지가 무엇인지에 대한 이야기를 담고 있다.
▼ Summory & Comment
이 챕터를 읽고 나서 기억에 남는 말 !
현상은 복잡하다. 법칙은 단순하다. 버릴 게 무엇인지 알아내라.
- 저자가 한 말은 아니고, 리처드 파인만이 한 말을 책에 가져온 것이지만, 추상화가 왜 필요하고 추상화를 어떻게 해야 하는지를 한 줄로 담아내고 있는 말인 것 같아서 기억에 남았다.
추상화를 통한 복잡성 극복
- 추상화에 대한 이야기는 헤리 벡이 창조한 영국 '지하철 노선도' 로부터 시작된다.
- 헤리 백이 창조한 '지하철 노선도' 가 현대에도 그대로 적용된 이유는, 필요한 부분이 무엇이고 버려야 할 것이 무엇인지를 명확하게 파악했기 때문이다.
➜ 지형 표현, 정확한 위치, 역들 간의 실제 거리를 제거하여 실제의 지하철 노선도의 복잡성을 제거했다.
➜ 이는 곧 헤리 백이 사람들이 노선도를 확인하는 목적이 무엇인지 파악하고 역들 사이의 연결성, 즉 필요한 부분만 남긴 것을 알 수 있다. - "객체지향 패러다임은 객체라는 추상화를 통해 현실의 복잡성을 극복한다."
- 두 가지 추상화 기법
- 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점을 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것.
- 중요한 부분(역들 사이의 연결 관계)을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항(지형, 위치, 거리)을 제거함으로써 단순하게 만드는 것.
- 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점을 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것.
객체지향과 추상화
- 앨리스가 이상한 나라의 정원사들과 병사들, 여왕과 왕을 보며 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 하는 장면
➜ 정원에 있던 많은 객체들을 종이 조각 같다는 공통점을 가지고 '트럼프' 라는 개념으로 단순화, 즉 추상화하였다.
➜ 공통점을 가지고 객체들을 묶기 위한 그릇을 '개념' 이라 한다 ! - 이 '개념' 이라는 단어는 내가 블로그에 정리를 할 때 모든 글마다 항상 쓰는데, 내가 무슨 글을 썼는지 일일히 나열하지 않아도 간략하게 표현해낼 수 있는 마법의 단어이기 때문이다.
➜ 즉, 이 복잡한 객체지향의 세계를 단순화할 수 있게 해주는 도구이다 ! - 이러한 개념을 적용한 객체를 '인스턴스' 라고 한다.
( 앨리스는 이 '트럼프' 라는 개념을 정원사, 병사, 여왕, 왕 등에 적용한 것이다. ) - 개념은 다음처럼 세 가지 구성 요소를 갖고 있다.
- 심볼(Symbol) ➜ (이름) 트럼프.
- 내연(Intension) ➜ (설명) 몸이 납작하고 두 순과 두 발은 네모 귀퉁이에 달려 있는 등장인물.
- 외연(Extension) ➜ (객체의 집합) 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 킹과 하트 퀸.
- 심볼(Symbol) ➜ (이름) 트럼프.
- 이러한 특정한 '개념' 을 객체에 적용시켜 해당 객체를 특정한 그룹에 포함시키는 작업을 '분류' 라고 한다 !
➜ '분류' 는 추상화를 위한 '도구' 이다.
➜ 객체지향 패러다임이 복잡성을 극복하는 데 가장 중요한 역할을 한 매우 중요한 개념 !
타입
- '타입(Type)' 은 앞서 말한 '개념' 과 같은 의미를 담고 있다. (은유)
➜ 하지만, 컴퓨터 세계에서의 '타입' 은 '개념' 처럼 단순한 의미 X - "타입이 없다" = 메모리 안의 데이터를 다룰 수 있는 타입이 '비트열' 단 하나 뿐이다.
➜ 타입이 없으면, 메모리 내부의 값을 체계적으로 다루는 것이 불가능하다.
➜ 그래서 이 메모리 안에 있는 데이터를 숫자형, 문자열, 논리형 이런 식으로 '분류' 하기 시작한 것 ! - 타입의 용도
- 이 데이터가 어떻게 사용되는가 ?
➜ 해당 데이터에 어떤 종류의 연산이 적용될 수 있는지를 알려준다. - 타입에 속한 데이터는 메모리에 어떤 식으로 표현되는가를 외부로부터 감춰준다.
➜ 사람들이 지하철의 지형이라 그런걸 다 알지 않아도 해당 역이 어떤 역으로 연결되는지만 알면 아무 문제 없이 지하철을 이용할 수 있듯이 !
- 이 데이터가 어떻게 사용되는가 ?
- 일단, 객체에서 중요한 것은 상태가 아닌 '행동' 이라는 점을 되새기자 !
➜ 객체지향 설계의 핵심은 '객체가 협력을 위해 어떤 책임을 지녀야 하는지' 를 결정하는 것이다. - 앞서 정리한 '타입의 용도' 를 객체의 관점에서 생각해보자.
➜ '여기서 타입은 클래스인가?' 라는 생각이 들었는데 마지막 장을 보니 클래스는 타입 자체가 아니라 타입을 구현하는 메커니즘 중 하나라고 한다 !
객체의 용도
- 해당 객체가 어떤 행동을 수행하는가 ?
➜ 어떤 상태를 갖든 같은 행동을 수행하면 같은 타입의 객체이다. - 객체의 내부의 상태가 어떤지는 외부로부터 감춰준다.
- 해당 객체가 어떤 행동을 수행하는가 ?
- 같은 타입에 속한 객체는 수행하는 행동만 동일하다면 어떤 데이터(상태)를 갖든 상관 X
➜ 동일한 행동은 곧 동일한 책임이며, 동일한 책임은 곧 동일한 메시지 수신을 의미한다.
➜ 하지만, 메시지를 수신하는 방식은 다 다를 수 있다.
( 내부의 데이터, 즉 상태가 다르기 때문이다. )
- 객체지향의 중요한 특성인 '다형성' 은 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 말한다.
➜ 이는 즉 다형적인 객체는 동일한 타입에 속한다고 말해볼 수 있다.
( 다형성 : 어떤 객체의 속성이나 기능이 상황에 따라 여러 가지 형태를 가질 수 있는 성질. ) - 또한, 객체의 내부 데이터에 무관하게 행동만을 외부에 제공해 행동만을 고려하는 점에서 또 하나의 개념인 '캡슐화' 를 떠올려야 한다.
➜ 이전 챕터에서도 나왔던 "책임-주도 설계" 방식은 객체의 책임(행동)을 먼저 생각한 다음에 데이터(상태)를 결정하는 방식을 말하고, 그 반대가 "데이터-주도 설계" 이다. - 여기서 생긴 의문점,
' 저자는 상태가 아닌 행동으로 분류하는 것을 강조하는데, 앞서 엘리스가 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 한 것을 보면 앨리스가 정원에 들어선 하트 킹, 하트 퀸, 다이아 병사, 스페이드 정원사 등을 '트럼프' 라는 타입(개념)으로 분류한 이유가 그들의 공통적인 외형, 즉 상태 때문이지 않았나? 행동을 보고 분류를 한 것이라면, 어떤 행동을 보고 분류한거지?'
➜ 저자는 앨리스가 그러한 외형을 보고 트럼프라는 동일한 개념(타입)으로 묶어 생각한 것이었다고 말한 것이 아니었다.
➜ 그러한 외형들로 인해 걸을 때마다 종이 같은 몸이 좌우로 펄럭거리는 행동을 보고 분류한 것!
➜ 무의식적으로 정원에 있는 군주들을 '트럼프' 의 행동방식이 아니라 외형, 즉 상태로 분류하려고 했던 내 잘못된 접근 방식이 이러한 의문점을 만들어낸 것 같다. - 이를 "책임-주도 설계" 방식으로 설계해본다고 하면,
트럼프 타입에 해당하는 객체들의 외형을 미리 결정하고 행동을 구현하는 것이 아니라, 트럼프 타입의 객체들은 어떤 행동을 해야할지를 먼저 결정하고, 그 행동을 위한 외형, 즉 어떤 상태를 부여해야 할지는 그때 가서 선택하면 된다.
➜ 즉, 객체지향 프로그래밍에서 중요한 것은 어떤 작업이 필요한지를 먼저 생각하고 그 작업을 할당할 객체들을 생성한 후에 필요한 데이터(상태)를 저장해주는 절차를 따르는 것이 올바르다.
( 사실, 어떤 데이터(상태)를 저장할지를 먼저 정하고 그에 따른 작업(행동)을 결정하는 방식은 그냥 생각만 해봐도 비효율적이고 체계적이지 못하다는 느낌이 든다. )
- 객체지향의 중요한 특성인 '다형성' 은 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 말한다.
타입의 계층
- 트럼프(일반) vs 트럼프 인간(특수)
- 내연의 관점
➜ '트럼프 인간' 은 일반 트럼프 카드보다 좀 더 특화된 행동을 추가적으로 한다. - 외연의 관점
➜ 모든 '트럼프 인간' 은 '트럼프' 이다.
➜ '트럼프 인간' 의 외연은 '트럼프 카드' 의 외연의 부분집합에 해당한다.
( 이 부분에서 객체지향에서의 '상속' 이 떠올랐다. )
- 내연의 관점
- 일반화(Generalization) / 특수화(Specialization)
- '트럼프' 는 '트럼프 인간' 보다 더 일반적인 개념, 즉 포괄적인 개념이다.
➜ 타입 간의 '일반화/특수화' 관계를 결정하는 것은 객체의 내부에 있는 데이터(상태)가 아닌 외부에 제공하는 행동이라는 사실을 알 수 있다 ! - 쉽게 정리하면, '일반적인 타입(트럼프)' 은 '특수한 타입(트럼프 인간)' 보다 더 적은 수의 행동을 가지는 동시에, '특수한 타입(트럼프 인간)' 은 '일반적인 타입(트럼프)' 이 가진 모든 행동을 공통적으로 수행할 수 있어야 한다.
➜ 행동의 가짓수 = 타입의 내연,
'일반적인 타입' 은 더 적은 수의 행동을 가지지만 '특수한 타입' 보다 더 큰 외연 집합을 가진다.(포괄적) - 내연 ➜ 일반 < '특수'
외연 ➜ '일반' > 특수
- '트럼프' 는 '트럼프 인간' 보다 더 일반적인 개념, 즉 포괄적인 개념이다.
- 일반적 타입(트럼프)은 '슈퍼 타입' ~ 납작 엎드릴 수 있다. 뒤짚어질 수 있다. (공통적인 행동)
특수한 타입(트럼프 인간)은 '서브 타입' ~ 걸을 수 있다. (특수한 행동)
➜ 서브 타입은 항상 슈퍼 타입을 대체 가능하다.
➜ 서브 타입은 슈퍼 타입과 중복되는 행동을 생략 가능.
➜ 슈퍼 타입의 행동은 서브 타입에게 '상속'된다. - 앨리스가 트럼프 인간을 보고 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 한 장면
➜ 앞서 말한 두 가지 '추상화 기법' 이 동시에 사용되었다 !
- 정원에 있던 세 정원사들을 외형에서의 차이점은 배제하고 공통점만 생각해 '트럼프 인간' 으로 단순화하여 분류한 점.
- 종이처럼 펄럭이고 쉽게 뒤집어지는 트럼프의 특성에만 집중하고 걸어다니는 것과 같은 특수한 행동은 불필요하다 생각해 제거하여 다양한 트럼프 인간들을 '트럼프' 라는 것으로 단순화, 즉 일반화했다는 점.
- 정원에 있던 세 정원사들을 외형에서의 차이점은 배제하고 공통점만 생각해 '트럼프 인간' 으로 단순화하여 분류한 점.
정적 모델
- 타입은 왜 필요할까 ?
➜ 너무나도 '동적인' 객체의 복잡성을 극복하기 위해서 !
➜ '앨리스' 의 키(상태)는 항상 변할 수 있는 가능성이 있지만, 모든 경우의 키를 생각하는 것이 아니라 '리스의 키는 변할 수 있다' 로 단순화하면, 시간에 따라 동적으로 변하는 앨리스의 상태(키)를 시간과 무관한 정적인 형태로 생각 가능!
➜ 우리가 앨리스라는 객체에 대해 생각해볼 때, 불필요한 시간과 상태 변화라는 동적인 요소를 배제하고 정적인 관점에서 생각할 수 있게 한다.
➜ 즉, '타입' 은 추상화 개념이라고 할 수 있다 !
➜ 시간에 따라 변할 수 있는 키와 같은 동적인 특성을 정적으로 추상화하여 복잡성을 단순화해준다. - 객체를 생각할 때 고려하는 두 가지 모델
- 동적 모델 : 객체의 '스냅샷(snapshot)' = 객체의 '다이어그램(diagram)'
➜ 객체가 특정 시점에 어떤 상태를 가지는지 포착한 것. - 정적 모델 : '타입 모델(type diagram)'
➜ 앞서 말한 '앨리스의 키' 처럼, 객체가 가질 수 있는 상태 혹은 행동을 시간에 독립적으로 표현해낸 것.
- 동적 모델 : 객체의 '스냅샷(snapshot)' = 객체의 '다이어그램(diagram)'
- 클래스를 작성하는 시점엔 시스템을 정적인 관점으로 접근하지만,
애플리케이션을 실행해 객체의 상태 변경을 추적하고 디버깅하는 시점엔 객체를 동적인 모델로 바라본다.
➜ '정적'인 관점과 '동적'인 관점을 모두 이해해야 하는 이유 !
- 객체지향 프로그래밍 언어에서 정적인 모델, 즉 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 '클래스'를 이용하는 것이다.
➜ '타입' 과 '클래스' 는 동일한 개념이 아니다 !
➜ '타입' 은 객체를 분류하기 위한 개념, '클래스'는 타입을 구현하기 위한 메커니즘 중 하나이다. - '타입' 과 '클래스' 를 구분할 줄 아는 것은 유연한 설계의 베이스가 되어준다.
( 클래스의 역할이 타입을 구현하는 것만이 아니라 코드를 재사용하기 위함도 있기 때문에 ! )
➜ 하지만, 이 챕터에서 꼭 이해하고 알아가야 할 사실은 객체를 분류하는 기준은 '타입' 이며, 그런 타입을 다시 나눠주는 기준은 객체의 '행동'이라는 사실과 타입을 구현하는 방법 중 하나가 '클래스' 라는 정도이다 !
▼ Study
객체의 스냅샷은 정적 모델?
- 객체가 특정한 시점에 가지는 상태를 표현하는 것을 '객체의 스냅샷' 이라고 하며 객체가 어떻게 변하고 행동하는지를 포착하는 것을 '동적 모델' 이라고 하는데, 이 '객체의 스냅샷' 이라는 건 특정한 시점을 포착하는 것이니까 정적 모델 쪽에 가까운 것이 아닌가?
➜ 여기서 말하는 '동적 모델' 은 변할 수 있는 모델을 의미하는 것이기 때문에, '객체의 스냅샷' 이 정적이라고는 할 수 있지만 이 '동적 모델' 이라는 것을 설명해주기 위해 나온 개념이기 때문에, 이 '객체의 스냅샷' 이 '정적 모델' 이냐, '동적 모델' 이냐를 따지는 것은 적절하지 않은 것 같다.
"앨리스의 키"를 고려하는 것이 객체의 행위에 집중하는 것이 맞나?
- 책에서 타입은 행위에 집중한다고 했는데 위처럼 앨리스의 키를 생각하는 것은 오히려 상태에 집중하는 격이 아닌지 하는 이야기가 나왔다.
➜ 앨리스의 키가 변화하는 것은 앨리스가 한 행동들로 인해 발생한 결과이기 때문에 결국 앨리스의 행동에 집중한 것이 맞는 것 같다고 결론을 지었다.
프로그램을 실행한 시점에 바로 적용되는 연산도 동적이라고 봐야하나?
- 클래스를 작성하는 시점엔 시스템을 정적인 관점으로 접근하지만, 애플리케이션을 실행해 객체의 상태 변경을 추적하고 디버깅하는 시점엔 객체를 동적인 모델로 바라본다고 하면, 실행한 바로 그시점(0초)에 적용되는 연산도 동적이라고 봐야 한다.
Issue_1
이 파트에서 저자는 상태가 아닌 행동으로 분류하는 것을 강조했습니다. 앞서 앨리스가 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 한 부분에서 '앨리스가 정원에 들어선 하트 킹, 하트 퀸, 다이아 병사, 스페이드 정원사 등을 '트럼프' 라는 타입(개념)으로 분류한 이유가 그들의 공통적인 외형, 즉 상태로 분류한 것인 줄 알았는데, 행동으로 분류한 것이라면 어떤 행동으로 분류를 한거지?' 라는 의문이 들었습니다.
- 저자는 앨리스가 그러한 외형을 보고 트럼프라는 동일한 개념(타입)으로 묶어 생각한 것이었다고 말한 것이 아니었다. 그러한 외형들로 인해 걸을 때마다 종이 같은 몸이 좌우로 펄럭거리는 행동을 보고 분류한 것이라고 할 수 있다.
Issue_2
클래스는 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중 하나라고 했는데, 타입 == 개념이고 개념은 3가지로 분류 가능하다고 했습니다.(심볼, 내연, 외연) 이것을 클래스로 표현한다고 했을 때 3가지 분류에 어떻게 구현할 수 있을까요?
ex) 자동차, 사람
- 클래스의 심볼은 클래스명(Car)이고, 클래스의 내연은 클래스 내에 구현되어 있는 변수(기름의 양), 메서드(가속, 정지) 등 모두를 포함하는 것 같습니다. 그리고 외연은 클래스로부터 생성된 인스턴스들(내 차,친구 차, 부모님 차)이라고 할 수 있을 것 같습니다.
Issue_3
일반화/특수화 관계에서 일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동을 가지지만 더 큰 크기의 외연 집합을 가진다.
일반적인 타입은 특수한 타입보다 외연의 크기는 더 크고 행동의 수는 더 적다?
외연의 크기가 크단 말이 특수한 타입이 일반적인 타입의 부분 집합이 되므로, 집합의 크기가 더 크다는 말일까?
- 외연의 측면에선 일반적인 타입이 스마트폰이라 했을 때 특수한 타입은 갤럭시S21, 아이폰15 등이 될 수 있기 때문에, 일반적인 타입이 좀 더 포괄적인 개념이니 더 큰 외연집합을 가진다고 한 것입니다. 내연의 측면에선 일반적인 타입인 스마트폰은 스마트폰의 기본적인 기능만 갖고 있는 것이고, 특수한 타입은 갤럭시만 갖고 있는 특수한 기능, 아이폰만이 갖고 있는 특수한 기능까지 갖고 있을 수 있기 때문에 일반적인 타입보다 할 수 있는 행동이 더 많다는 것 같습니다.
Issue_4
타입은 시간에 따라 동적으로 변하는 엘리스의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.
객체지향에서 타입은 지금까지 행위에 집중한다고 배웠는데 이건 오히려 상태에 집중하는 것이 아닌지 의문이 들어요.
- 깃허브 이슈를 보기 전에 앞서서 이미 이에 대한 이야기를 해보고 결론을 지었다.
Issue_5
" 행동의 관점에서 더 일반적인 타입이란 무엇이고, 더 특수한 타입이란 무엇인가? 일반적인 타입이란 특수한 타입이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만을 가지는 타입을 가리킨다 "
여기서 말하는 "일부 행동"의 범위가 명확하지 않은 것 같은데 다들 어떻게 생각하시나요?
- 예를 들어, 스마트 TV 와 그냥 일반 TV가 있을 때, 스마트 TV는 일반 TV에서의 기본 기능들은 모두 갖고 있다. 이때 기본적인 TV기능이 "일부 행동" 인 것이고, 스마트 TV가 가지고 있는 미러링 같은 기능을 "특수한 행동" 이라고 할 수 있을 것 같다.
Issue_6
어떤 데이터에 어떤 연산자를 적용할 수 있느냐가 그 데이터의 타입을 결정한다는 점
어떤 연산자를 적용하는 부분이 행동이라고 생각하면 되겠죠?
- 네, 행동이라고 생각하면 될 것 같습니다.
▼ What ?
이번 챕터에서도 "이상한 나라 앨리스" 에 나오는 장면을 가지고 '타입' 과 '추상화' 라는 개념에 대해 다룬다. '타입' 과 '추상화' 가 왜 필요하며 두 개념 사이에 어떤 관계가 있는지, 그리고 객체지향을 설계하는 과정에서 객체를 생각할 때 필요한 관점 두 가지가 무엇인지에 대한 이야기를 담고 있다.
▼ Summory & Comment
이 챕터를 읽고 나서 기억에 남는 말 !
현상은 복잡하다. 법칙은 단순하다. 버릴 게 무엇인지 알아내라.
- 저자가 한 말은 아니고, 리처드 파인만이 한 말을 책에 가져온 것이지만, 추상화가 왜 필요하고 추상화를 어떻게 해야 하는지를 한 줄로 담아내고 있는 말인 것 같아서 기억에 남았다.
추상화를 통한 복잡성 극복
- 추상화에 대한 이야기는 헤리 벡이 창조한 영국 '지하철 노선도' 로부터 시작된다.
- 헤리 백이 창조한 '지하철 노선도' 가 현대에도 그대로 적용된 이유는, 필요한 부분이 무엇이고 버려야 할 것이 무엇인지를 명확하게 파악했기 때문이다.
➜ 지형 표현, 정확한 위치, 역들 간의 실제 거리를 제거하여 실제의 지하철 노선도의 복잡성을 제거했다.
➜ 이는 곧 헤리 백이 사람들이 노선도를 확인하는 목적이 무엇인지 파악하고 역들 사이의 연결성, 즉 필요한 부분만 남긴 것을 알 수 있다. - "객체지향 패러다임은 객체라는 추상화를 통해 현실의 복잡성을 극복한다."
- 두 가지 추상화 기법
- 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점을 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것.
- 중요한 부분(역들 사이의 연결 관계)을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항(지형, 위치, 거리)을 제거함으로써 단순하게 만드는 것.
- 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점을 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것.
객체지향과 추상화
- 앨리스가 이상한 나라의 정원사들과 병사들, 여왕과 왕을 보며 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 하는 장면
➜ 정원에 있던 많은 객체들을 종이 조각 같다는 공통점을 가지고 '트럼프' 라는 개념으로 단순화, 즉 추상화하였다.
➜ 공통점을 가지고 객체들을 묶기 위한 그릇을 '개념' 이라 한다 ! - 이 '개념' 이라는 단어는 내가 블로그에 정리를 할 때 모든 글마다 항상 쓰는데, 내가 무슨 글을 썼는지 일일히 나열하지 않아도 간략하게 표현해낼 수 있는 마법의 단어이기 때문이다.
➜ 즉, 이 복잡한 객체지향의 세계를 단순화할 수 있게 해주는 도구이다 ! - 이러한 개념을 적용한 객체를 '인스턴스' 라고 한다.
( 앨리스는 이 '트럼프' 라는 개념을 정원사, 병사, 여왕, 왕 등에 적용한 것이다. ) - 개념은 다음처럼 세 가지 구성 요소를 갖고 있다.
- 심볼(Symbol) ➜ (이름) 트럼프.
- 내연(Intension) ➜ (설명) 몸이 납작하고 두 순과 두 발은 네모 귀퉁이에 달려 있는 등장인물.
- 외연(Extension) ➜ (객체의 집합) 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 킹과 하트 퀸.
- 심볼(Symbol) ➜ (이름) 트럼프.
- 이러한 특정한 '개념' 을 객체에 적용시켜 해당 객체를 특정한 그룹에 포함시키는 작업을 '분류' 라고 한다 !
➜ '분류' 는 추상화를 위한 '도구' 이다.
➜ 객체지향 패러다임이 복잡성을 극복하는 데 가장 중요한 역할을 한 매우 중요한 개념 !
타입
- '타입(Type)' 은 앞서 말한 '개념' 과 같은 의미를 담고 있다. (은유)
➜ 하지만, 컴퓨터 세계에서의 '타입' 은 '개념' 처럼 단순한 의미 X - "타입이 없다" = 메모리 안의 데이터를 다룰 수 있는 타입이 '비트열' 단 하나 뿐이다.
➜ 타입이 없으면, 메모리 내부의 값을 체계적으로 다루는 것이 불가능하다.
➜ 그래서 이 메모리 안에 있는 데이터를 숫자형, 문자열, 논리형 이런 식으로 '분류' 하기 시작한 것 ! - 타입의 용도
- 이 데이터가 어떻게 사용되는가 ?
➜ 해당 데이터에 어떤 종류의 연산이 적용될 수 있는지를 알려준다. - 타입에 속한 데이터는 메모리에 어떤 식으로 표현되는가를 외부로부터 감춰준다.
➜ 사람들이 지하철의 지형이라 그런걸 다 알지 않아도 해당 역이 어떤 역으로 연결되는지만 알면 아무 문제 없이 지하철을 이용할 수 있듯이 !
- 이 데이터가 어떻게 사용되는가 ?
- 일단, 객체에서 중요한 것은 상태가 아닌 '행동' 이라는 점을 되새기자 !
➜ 객체지향 설계의 핵심은 '객체가 협력을 위해 어떤 책임을 지녀야 하는지' 를 결정하는 것이다. - 앞서 정리한 '타입의 용도' 를 객체의 관점에서 생각해보자.
➜ '여기서 타입은 클래스인가?' 라는 생각이 들었는데 마지막 장을 보니 클래스는 타입 자체가 아니라 타입을 구현하는 메커니즘 중 하나라고 한다 !
객체의 용도
- 해당 객체가 어떤 행동을 수행하는가 ?
➜ 어떤 상태를 갖든 같은 행동을 수행하면 같은 타입의 객체이다. - 객체의 내부의 상태가 어떤지는 외부로부터 감춰준다.
- 해당 객체가 어떤 행동을 수행하는가 ?
- 같은 타입에 속한 객체는 수행하는 행동만 동일하다면 어떤 데이터(상태)를 갖든 상관 X
➜ 동일한 행동은 곧 동일한 책임이며, 동일한 책임은 곧 동일한 메시지 수신을 의미한다.
➜ 하지만, 메시지를 수신하는 방식은 다 다를 수 있다.
( 내부의 데이터, 즉 상태가 다르기 때문이다. )
- 객체지향의 중요한 특성인 '다형성' 은 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 말한다.
➜ 이는 즉 다형적인 객체는 동일한 타입에 속한다고 말해볼 수 있다.
( 다형성 : 어떤 객체의 속성이나 기능이 상황에 따라 여러 가지 형태를 가질 수 있는 성질. ) - 또한, 객체의 내부 데이터에 무관하게 행동만을 외부에 제공해 행동만을 고려하는 점에서 또 하나의 개념인 '캡슐화' 를 떠올려야 한다.
➜ 이전 챕터에서도 나왔던 "책임-주도 설계" 방식은 객체의 책임(행동)을 먼저 생각한 다음에 데이터(상태)를 결정하는 방식을 말하고, 그 반대가 "데이터-주도 설계" 이다. - 여기서 생긴 의문점,
' 저자는 상태가 아닌 행동으로 분류하는 것을 강조하는데, 앞서 엘리스가 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 한 것을 보면 앨리스가 정원에 들어선 하트 킹, 하트 퀸, 다이아 병사, 스페이드 정원사 등을 '트럼프' 라는 타입(개념)으로 분류한 이유가 그들의 공통적인 외형, 즉 상태 때문이지 않았나? 행동을 보고 분류를 한 것이라면, 어떤 행동을 보고 분류한거지?'
➜ 저자는 앨리스가 그러한 외형을 보고 트럼프라는 동일한 개념(타입)으로 묶어 생각한 것이었다고 말한 것이 아니었다.
➜ 그러한 외형들로 인해 걸을 때마다 종이 같은 몸이 좌우로 펄럭거리는 행동을 보고 분류한 것!
➜ 무의식적으로 정원에 있는 군주들을 '트럼프' 의 행동방식이 아니라 외형, 즉 상태로 분류하려고 했던 내 잘못된 접근 방식이 이러한 의문점을 만들어낸 것 같다. - 이를 "책임-주도 설계" 방식으로 설계해본다고 하면,
트럼프 타입에 해당하는 객체들의 외형을 미리 결정하고 행동을 구현하는 것이 아니라, 트럼프 타입의 객체들은 어떤 행동을 해야할지를 먼저 결정하고, 그 행동을 위한 외형, 즉 어떤 상태를 부여해야 할지는 그때 가서 선택하면 된다.
➜ 즉, 객체지향 프로그래밍에서 중요한 것은 어떤 작업이 필요한지를 먼저 생각하고 그 작업을 할당할 객체들을 생성한 후에 필요한 데이터(상태)를 저장해주는 절차를 따르는 것이 올바르다.
( 사실, 어떤 데이터(상태)를 저장할지를 먼저 정하고 그에 따른 작업(행동)을 결정하는 방식은 그냥 생각만 해봐도 비효율적이고 체계적이지 못하다는 느낌이 든다. )
- 객체지향의 중요한 특성인 '다형성' 은 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 말한다.
타입의 계층
- 트럼프(일반) vs 트럼프 인간(특수)
- 내연의 관점
➜ '트럼프 인간' 은 일반 트럼프 카드보다 좀 더 특화된 행동을 추가적으로 한다. - 외연의 관점
➜ 모든 '트럼프 인간' 은 '트럼프' 이다.
➜ '트럼프 인간' 의 외연은 '트럼프 카드' 의 외연의 부분집합에 해당한다.
( 이 부분에서 객체지향에서의 '상속' 이 떠올랐다. )
- 내연의 관점
- 일반화(Generalization) / 특수화(Specialization)
- '트럼프' 는 '트럼프 인간' 보다 더 일반적인 개념, 즉 포괄적인 개념이다.
➜ 타입 간의 '일반화/특수화' 관계를 결정하는 것은 객체의 내부에 있는 데이터(상태)가 아닌 외부에 제공하는 행동이라는 사실을 알 수 있다 ! - 쉽게 정리하면, '일반적인 타입(트럼프)' 은 '특수한 타입(트럼프 인간)' 보다 더 적은 수의 행동을 가지는 동시에, '특수한 타입(트럼프 인간)' 은 '일반적인 타입(트럼프)' 이 가진 모든 행동을 공통적으로 수행할 수 있어야 한다.
➜ 행동의 가짓수 = 타입의 내연,
'일반적인 타입' 은 더 적은 수의 행동을 가지지만 '특수한 타입' 보다 더 큰 외연 집합을 가진다.(포괄적) - 내연 ➜ 일반 < '특수'
외연 ➜ '일반' > 특수
- '트럼프' 는 '트럼프 인간' 보다 더 일반적인 개념, 즉 포괄적인 개념이다.
- 일반적 타입(트럼프)은 '슈퍼 타입' ~ 납작 엎드릴 수 있다. 뒤짚어질 수 있다. (공통적인 행동)
특수한 타입(트럼프 인간)은 '서브 타입' ~ 걸을 수 있다. (특수한 행동)
➜ 서브 타입은 항상 슈퍼 타입을 대체 가능하다.
➜ 서브 타입은 슈퍼 타입과 중복되는 행동을 생략 가능.
➜ 슈퍼 타입의 행동은 서브 타입에게 '상속'된다. - 앨리스가 트럼프 인간을 보고 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 한 장면
➜ 앞서 말한 두 가지 '추상화 기법' 이 동시에 사용되었다 !
- 정원에 있던 세 정원사들을 외형에서의 차이점은 배제하고 공통점만 생각해 '트럼프 인간' 으로 단순화하여 분류한 점.
- 종이처럼 펄럭이고 쉽게 뒤집어지는 트럼프의 특성에만 집중하고 걸어다니는 것과 같은 특수한 행동은 불필요하다 생각해 제거하여 다양한 트럼프 인간들을 '트럼프' 라는 것으로 단순화, 즉 일반화했다는 점.
- 정원에 있던 세 정원사들을 외형에서의 차이점은 배제하고 공통점만 생각해 '트럼프 인간' 으로 단순화하여 분류한 점.
정적 모델
- 타입은 왜 필요할까 ?
➜ 너무나도 '동적인' 객체의 복잡성을 극복하기 위해서 !
➜ '앨리스' 의 키(상태)는 항상 변할 수 있는 가능성이 있지만, 모든 경우의 키를 생각하는 것이 아니라 '리스의 키는 변할 수 있다' 로 단순화하면, 시간에 따라 동적으로 변하는 앨리스의 상태(키)를 시간과 무관한 정적인 형태로 생각 가능!
➜ 우리가 앨리스라는 객체에 대해 생각해볼 때, 불필요한 시간과 상태 변화라는 동적인 요소를 배제하고 정적인 관점에서 생각할 수 있게 한다.
➜ 즉, '타입' 은 추상화 개념이라고 할 수 있다 !
➜ 시간에 따라 변할 수 있는 키와 같은 동적인 특성을 정적으로 추상화하여 복잡성을 단순화해준다. - 객체를 생각할 때 고려하는 두 가지 모델
- 동적 모델 : 객체의 '스냅샷(snapshot)' = 객체의 '다이어그램(diagram)'
➜ 객체가 특정 시점에 어떤 상태를 가지는지 포착한 것. - 정적 모델 : '타입 모델(type diagram)'
➜ 앞서 말한 '앨리스의 키' 처럼, 객체가 가질 수 있는 상태 혹은 행동을 시간에 독립적으로 표현해낸 것.
- 동적 모델 : 객체의 '스냅샷(snapshot)' = 객체의 '다이어그램(diagram)'
- 클래스를 작성하는 시점엔 시스템을 정적인 관점으로 접근하지만,
애플리케이션을 실행해 객체의 상태 변경을 추적하고 디버깅하는 시점엔 객체를 동적인 모델로 바라본다.
➜ '정적'인 관점과 '동적'인 관점을 모두 이해해야 하는 이유 !
- 객체지향 프로그래밍 언어에서 정적인 모델, 즉 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 '클래스'를 이용하는 것이다.
➜ '타입' 과 '클래스' 는 동일한 개념이 아니다 !
➜ '타입' 은 객체를 분류하기 위한 개념, '클래스'는 타입을 구현하기 위한 메커니즘 중 하나이다. - '타입' 과 '클래스' 를 구분할 줄 아는 것은 유연한 설계의 베이스가 되어준다.
( 클래스의 역할이 타입을 구현하는 것만이 아니라 코드를 재사용하기 위함도 있기 때문에 ! )
➜ 하지만, 이 챕터에서 꼭 이해하고 알아가야 할 사실은 객체를 분류하는 기준은 '타입' 이며, 그런 타입을 다시 나눠주는 기준은 객체의 '행동'이라는 사실과 타입을 구현하는 방법 중 하나가 '클래스' 라는 정도이다 !
▼ Study
객체의 스냅샷은 정적 모델?
- 객체가 특정한 시점에 가지는 상태를 표현하는 것을 '객체의 스냅샷' 이라고 하며 객체가 어떻게 변하고 행동하는지를 포착하는 것을 '동적 모델' 이라고 하는데, 이 '객체의 스냅샷' 이라는 건 특정한 시점을 포착하는 것이니까 정적 모델 쪽에 가까운 것이 아닌가?
➜ 여기서 말하는 '동적 모델' 은 변할 수 있는 모델을 의미하는 것이기 때문에, '객체의 스냅샷' 이 정적이라고는 할 수 있지만 이 '동적 모델' 이라는 것을 설명해주기 위해 나온 개념이기 때문에, 이 '객체의 스냅샷' 이 '정적 모델' 이냐, '동적 모델' 이냐를 따지는 것은 적절하지 않은 것 같다.
"앨리스의 키"를 고려하는 것이 객체의 행위에 집중하는 것이 맞나?
- 책에서 타입은 행위에 집중한다고 했는데 위처럼 앨리스의 키를 생각하는 것은 오히려 상태에 집중하는 격이 아닌지 하는 이야기가 나왔다.
➜ 앨리스의 키가 변화하는 것은 앨리스가 한 행동들로 인해 발생한 결과이기 때문에 결국 앨리스의 행동에 집중한 것이 맞는 것 같다고 결론을 지었다.
프로그램을 실행한 시점에 바로 적용되는 연산도 동적이라고 봐야하나?
- 클래스를 작성하는 시점엔 시스템을 정적인 관점으로 접근하지만, 애플리케이션을 실행해 객체의 상태 변경을 추적하고 디버깅하는 시점엔 객체를 동적인 모델로 바라본다고 하면, 실행한 바로 그시점(0초)에 적용되는 연산도 동적이라고 봐야 한다.
Issue_1
이 파트에서 저자는 상태가 아닌 행동으로 분류하는 것을 강조했습니다. 앞서 앨리스가 "기껏해야 트럼프에 불과해" 라고 한 부분에서 '앨리스가 정원에 들어선 하트 킹, 하트 퀸, 다이아 병사, 스페이드 정원사 등을 '트럼프' 라는 타입(개념)으로 분류한 이유가 그들의 공통적인 외형, 즉 상태로 분류한 것인 줄 알았는데, 행동으로 분류한 것이라면 어떤 행동으로 분류를 한거지?' 라는 의문이 들었습니다.
- 저자는 앨리스가 그러한 외형을 보고 트럼프라는 동일한 개념(타입)으로 묶어 생각한 것이었다고 말한 것이 아니었다. 그러한 외형들로 인해 걸을 때마다 종이 같은 몸이 좌우로 펄럭거리는 행동을 보고 분류한 것이라고 할 수 있다.
Issue_2
클래스는 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중 하나라고 했는데, 타입 == 개념이고 개념은 3가지로 분류 가능하다고 했습니다.(심볼, 내연, 외연) 이것을 클래스로 표현한다고 했을 때 3가지 분류에 어떻게 구현할 수 있을까요?
ex) 자동차, 사람
- 클래스의 심볼은 클래스명(Car)이고, 클래스의 내연은 클래스 내에 구현되어 있는 변수(기름의 양), 메서드(가속, 정지) 등 모두를 포함하는 것 같습니다. 그리고 외연은 클래스로부터 생성된 인스턴스들(내 차,친구 차, 부모님 차)이라고 할 수 있을 것 같습니다.
Issue_3
일반화/특수화 관계에서 일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동을 가지지만 더 큰 크기의 외연 집합을 가진다.
일반적인 타입은 특수한 타입보다 외연의 크기는 더 크고 행동의 수는 더 적다?
외연의 크기가 크단 말이 특수한 타입이 일반적인 타입의 부분 집합이 되므로, 집합의 크기가 더 크다는 말일까?
- 외연의 측면에선 일반적인 타입이 스마트폰이라 했을 때 특수한 타입은 갤럭시S21, 아이폰15 등이 될 수 있기 때문에, 일반적인 타입이 좀 더 포괄적인 개념이니 더 큰 외연집합을 가진다고 한 것입니다. 내연의 측면에선 일반적인 타입인 스마트폰은 스마트폰의 기본적인 기능만 갖고 있는 것이고, 특수한 타입은 갤럭시만 갖고 있는 특수한 기능, 아이폰만이 갖고 있는 특수한 기능까지 갖고 있을 수 있기 때문에 일반적인 타입보다 할 수 있는 행동이 더 많다는 것 같습니다.
Issue_4
타입은 시간에 따라 동적으로 변하는 엘리스의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.
객체지향에서 타입은 지금까지 행위에 집중한다고 배웠는데 이건 오히려 상태에 집중하는 것이 아닌지 의문이 들어요.
- 깃허브 이슈를 보기 전에 앞서서 이미 이에 대한 이야기를 해보고 결론을 지었다.
Issue_5
" 행동의 관점에서 더 일반적인 타입이란 무엇이고, 더 특수한 타입이란 무엇인가? 일반적인 타입이란 특수한 타입이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만을 가지는 타입을 가리킨다 "
여기서 말하는 "일부 행동"의 범위가 명확하지 않은 것 같은데 다들 어떻게 생각하시나요?
- 예를 들어, 스마트 TV 와 그냥 일반 TV가 있을 때, 스마트 TV는 일반 TV에서의 기본 기능들은 모두 갖고 있다. 이때 기본적인 TV기능이 "일부 행동" 인 것이고, 스마트 TV가 가지고 있는 미러링 같은 기능을 "특수한 행동" 이라고 할 수 있을 것 같다.
Issue_6
어떤 데이터에 어떤 연산자를 적용할 수 있느냐가 그 데이터의 타입을 결정한다는 점
어떤 연산자를 적용하는 부분이 행동이라고 생각하면 되겠죠?
- 네, 행동이라고 생각하면 될 것 같습니다.
