6장, 객체와 자료 구조

2022.04.04

변수를 비공개로 정의하는 이유가 있다. 남들이 변수에 의존하지 않게 만들고 싶어서다.

자료 추상화

1public class Potint {
2  public double x;
3  public double y;
4}

위의 예제는 구현을 노출한다.
변수를 private으로 선언하더라도 각 값마다 조회(set) 함수와 설정(set) 함수를 제공한다면 구현을 외부로 노출하는 셈이다.
변수 사이에 함수라는 계층을 넣는다고 구현이 저절로 감춰지지는 않는다. 구현을 감추려면 추상화 객체가 필요하다!
그저 형식 논리에 치우쳐 조회 함수와 설정 함수로 변수를 다룬다고 클래스가 되지는 않는다.
그보다는 추상 인터페이스를 제공해 사용자가 구현을 모른 채 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스다.

1public interface Point {
2  double getX();
3  double getY();
4  void setCartesian(dobule x, double y);
5  double getR();
6  double getTheTa();
7  void setPolar(double r, double theta);
8}

위의 예제는 점이 직교 좌표계를 사용하는지 극좌표계를 사용하는지 알 길이 없다.
그럼에도 불구하고 인터페이스는 자료 구조를 명백하게 표현한다.

자료를 세세하게 공개하기보다는 추상적인 개념으로 표현하는 편이 좋다.
개발자는 객체가 포함하는 자료를 표현할 가장 좋은 방법을 심각하게 고민해야 한다.
아무 생각 없이 조회/설정 함수를 추가하는 방법이 가장 나쁘다.

자료/객체 비대칭

앞서 소개한 두 가지 예제는 객체와 자료 구조 사이에 벌어진 차이를 보여준다.
객체는 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채 자료를 다루는 함수만 공개한다.
자료 구조는 자료를 그대로 공개하며 별다른 함수를 제공하지 않는다.

(자료 구조를 사용하는) 절차적인 코드는 기존 자료 구조를 변경하지 않으면서
새 함수를 추가하기 쉽다. 반면, 객체 지향 코드는 기존 함수를
변경하지 않으면서 새 클래스를 추가하기 쉽다.

절차적인 코드는 새로운 자료 구조를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 함수를 고쳐야 한다.
객체 지향 코드는 새로운 함수를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 클래스를 고쳐야 한다.

객체 지향 코드에서 어려운 변경은 절차적인 코드에서 쉬우며, 절차적인 코드에서 어려운 변경은 객체 지향 코드에서 쉽다!

분별 있는 프로그래머는 모든 것이 객체라는 생각이 미신임을 잘 안다.
때로는 단순한 자료 구조와 절차적인 코드가 가장 적합한 상황도 있다.

디미터 법칙

디미터 법칙은 잘 알려진 휴리스틱으로, 모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙이다.
객체는 자료를 숨기고 함수를 공개한다. 즉, 객체는 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안 된다는 의미다.
조회 함수로 내부를 공개하면 노출하는 것과 같기 때문이다.

기차 충돌

final String outputDir = ctx.getOptions().getScratchDir().getAbsolutePath();

흔히 위와 같은 코드를 기차 충돌(train wreck)이라 부른다.
여러 객차가 한 줄로 이어진 기차처럼 보이기 때문이다. 일반적으로 조잡하다 여겨지는 방식이므로 피하는 편이 좋다.
위 코드는 아래와 같이 나누는 편이 좋다.

1Options opts = ctxt.getOptions();
2File scratchDir = opts.getScratchDir();
3final String outputDir = scratchDir.getAbsolutePath();

위 예제가 디미터 법칙을 위반하는지 여부는 ctxt, options, scratchDir이 객체인지 아니면 자료 구조인지에 달렸다.
객체라면 내부 구조를 숨겨야 하므로 확실히 디미터 법칙을 위반한다. 반면, 자료 구조라면 당연히 내부 구조를 노출하므로 디미터 법칙이 적용되지 않는다.
위 예제는 조회 함수를 사용하는 바람에 혼란을 일으킨다. 코드를 다음과 같이 구현했다면 디미터 법칙을 거론할 필요가 없어진다.

final String outputDir = ctxt.options.scratchDir.absolutePath;

자료 구조는 무조건 함수 없이 공개 변수만 포함하고 객체는 비공개 변수와 공개 함수를 포함한다면, 문제는 훨씬 간단하리라.

잡종 구조

이런 혼란으로 말미암아 때때로 절반은 객체, 절반은 자료 구조인 잡종 구조가 나온다.
잡종 구조는 중요한 기능을 수행하는 함수도 있고, 공개 변수나 공개 조회/설정 함수도 있다.
잡종 구조는 새로운 함수는 물론이고 새로운 자료 구조도 추가하기 어렵기 때문에 되도록 피하는 편이 좋다.

구조체 감추기

만약 ctxt, options, scratchDir이 진짜 객체라면 앞선 코드처럼 줄줄이 엮어서는 안 된다.
ctxt가 객체라면 뭔가를 하라고 말해야지 속을 드러내라고 말하면 안 된다.

BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName);

객체에 맡기기에 적당한 임무로 보인다! ctxt는 내부 구조를 드러내지 않으며, 모듈에서 해당 함수는 자신이 몰라야 하는 여러 객체를 탐색할 필요가 없다.
따라서 디미터 법칙을 위반하지 않는다.

자료 전달 객체

자료 구조체의 전형적인 형태는 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스다.
이러한 자료 구조체를 때로는 자료 전달 객체(Data Transfer Object, DTO)라 한다.

좀 더 일반적인 형태는 빈(bean)구조다. 빈은 비공개 변수를 조회/설정 함수로 조작한다.
일종의 사이비 캡슐화로, 일부 OO 순수주의자나 만족시킬 뿐 별다른 이익을 제공하지 않는다.

활성 레코드

활성 레코드는 DTO의 특수한 형태다. 공개 변수가 있거나 비공개 변수에 조회/설정 함수가 있는 자료 구조지만, 대게 save나 find와 같은 탐색 함수도 제공한다. 활성 레코드는 데이터베이스 테이블이나 다른 소스에서 자료를 직접 변환한 결과다.

결론

객체는 동작을 공개하고 자료를 숨긴다.
기존 동작을 변경하지 않으면서 새 객체 타입을 추가하기는 쉬운 반면, 기존 객체에 새 동작을 추가하기는 어렵다.

자료 구조는 별다른 동작 없이 자료를 노출한다.
기존 자료 구조에 새 동작을 추가하기는 쉬우나, 기존 함수에 새 자료 구조를 추가하기는 어렵다.

우수한 소프트웨어 개발자는 편견 없이 이 사실을 이해해 직면한 문제에 최고인 해결책을 선택한다.