자료 추상화
- 변수를 비공개로 정의할 경우 남들이 변수에 의존하지 않게 만들 수 있어 변수 타입이나 구현을 맘대로 바꿀 수 있다.
- 자료를 세세하게 공개하기보다는 추상적인 개념으로 표현하는 편이 좋다.
- 변수 사이에 함수라는 계층을 넣는다고 구현이 저절로 감춰지지는 않는다. 구현을 감추려면 추상화가 필요하다!
그저 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.
// bad
public class Point {
// 직교좌표계를 사용
// 구현을 노출하게 됨
public double x;
public double y;
}
// good
public interface Point {
// 직교좌표계를 사용하는지 극좌표계를 사용하는지 알 길이 없음
// 그럼에도 불구하고 인터페이스는 자료 구조를 명백하게 표현하며 자료 구조 이상을 표현
// 클래스 메서드가 접근 정책을 강제하게 됨
double getX();
double getY();
void setCartesian(double x, double y);
double setR();
double getTheta();
void setPolar(double r, double theta);
}
// bad
public interface Vehicle {
// 자동차 연료 상태를 구체적인 숫자 값으로 알려줌
// 단순히 두 함수가 변수값을 읽어 반환할 뿐이라는 사실이 확실함
double getFuelTankCapacityInGallons();
double gtGallonsOfGasoline();
}
// good
public interface Vehicle {
// 자동차 연료 상태를 백분율이라는 추상적인 개념으로 알려줌
// 정보가 어디서 오는지 전혀 드러내지 않음
double getPercentFuelRemaining();
}
자료/객체 비대칭
- 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, 새로운 자료 구조를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 함수를 고쳐야 한다.
(자료 구조는 별다른 동작 없이 자료를 노출한다.
그래서 기존 자료 구조에 새 동작을 추가하기는 쉬우나, 기존 함수에 새 자료 구조를 추가하기는 어렵다.)
// 절차적인 도형
public class Square {
public Point topLeft;
public double side;
}
public class Rectangle {
public Point topLeft;
public double height;
public double width;
}
public class Circle {
public Point center;
public double radius;
}
public class Geometry {
public final double PI = 3.141592653589793;
public doubel area(Object shape) throws NoSuchShapeException {
if (shape instanceof Square) {
Square s = (Square)shape;
retrun s.side * s.side;
}
else if (shape instanceof Rectangle) {
Rectangle r = (Rectangle)shape;
retrun r.height * r.width;
}
else if (shape instanceof Circle) {
Circle c = (Circle)shape;
retrun PI * c.radius * c.radius;
}
throw new NoSuchShapeException();
}
}
- 객체를 사용하는 객체 지향 코드는 기존 함수를 변경하지 않으면서 새 클래스를 추가하기 쉽다.
반면, 새로운 함수를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 클래스를 고쳐야 한다.
(객체는 동작을 공개하고 자료를 숨기므로 기존 동작을 변경하지 않으면서 새 객체 타입을 추가하기 쉽다.
반면, 기존 객체에 새 동작을 추가하기는 어렵다.)
// 다형적인 도형
public class Square implements Shape {
private Point topLeft;
private double side;
public double area() {
return side * side;
}
}
public class Rectangle implements Shape {
private Point topLeft;
private double height;
private double width;
public double area() {
return height * width;
}
}
public class Circle implements Shape {
private Point topLeft;
private double radius;
public final double PI = 3.141592653589793;
public double area() {
return PI * radius * radius;
}
}
- 객체 지향 코드에서 어려운 변경은 절차적인 코드에서 쉬우며, 절차적인 코드에서 어려운 변경은 객체 지향 코드에서 쉽다!
모든 것이 객체라는 생각은 미신이며 때로는 단순한 자료 구조와 절차적인 코드가 가장 적합한 상황도 있다.
디미터 법칙
- 모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙이다.
- 객체는 자료를 숨기고 함수를 공개한다. 즉, 객체는 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안 된다.
- 클래스 C의 메서드 f는
'클래스 C, f가 생성한 객체, f 인수가 넘어온 객체, C 인스턴스 변수에 저장된 객체'의 메서드만 호출해야 하며
이 객체에서 허용된 메서드가 반환하는 객체의 메서드는 호출하면 안 된다. 즉, 낯선 객체는 경계하고 친구 객체랑만 놀아야 한다.
- 여러 객차가 한 줄로 이어진 기차처럼 보이는 기차 충돌 코드는 조잡하다 여겨지는 방식이므로 피하는 편이 좋다.
// 임시 디렉터리의 절대 경로 얻기
// 디미터 법칙을 위반
final String outputDir = ctxt.getOptions().getScratchDir().getAbsolutePath();
// ctxt, Options, ScratchDir이 객체라면 내부 구조를 숨겨야 하므로 디미터 법칙을 위반
// 자료 구조라면 당연히 내부 구조를 노출하므로 디미터 법칙이 적용되지 않음
Options opts = ctxt.getOptions();
File scratchDir = opts.getScratchDir();
final String outputDir = scratchDir.getAbsolutePath();
// 자료 구조는 무조건 함수 없이 공개 변수만 포함하도록 함
// 객체는 비공개 변수와 공개 함수를 포함하도록 함
final String outputDir = ctxt.options.scratchDir.absolutePath;
// 객체는 내부 구조를 감춰야 함
// 임시 디렉터리의 절대 경로를 얻으려고 하는 이유가 임시 파일을 생성하기 위한 목적이라면
// ctxt 객체에 임시 파일을 생성하라고 시킴
// 내부 구조를 드러내지 않으며 모르는 여러 객체를 탐색할 필요가 없으므로 디미터 법칙을 위반하지 않음
BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName);
- 혼란으로 인해 절반은 객체, 절반은 자료 구조인 잡종 구조가 나온다.
이러한 잡종 구조는 새로운 함수는 물론이고 새로운 자료 구조도 추가하기 어려운 양쪽 단점만 모아놓은 구조다.
그러므로 잡종 구조는 되도록 피하는 편이 좋다.
자료 전달 객체
- 자료 구조체의 전형적인 형태는 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스다. 이런 자료 구조체를 자료 전달 객체(DTO)라 한다.
- DTO는 데이터베이스와 통신하거나 소켓에서 받은 메시지의 구문을 분석할 때 유용하다.
또한 데이터베이스에 저장된 가공되지 않은 정보를
애플리케이션 코드에서 사용할 객체로 변환하는 일련의 단계에서 가장 처음으로 사용하는 구조체다.
- 좀 더 일반적인 형태는 빈 구조로 비공개 변수를 조회/설정 함수로 조작한다.
// 빈 구조
public class Address {
private String street;
private String streetExtra;
private String city;
private Stirng state;
private String zip;
public Address(String street, String streetExtra, String city, String state, String zip) {
this.street = street;
this.streetExtra = streetExtra;
this.city = city;
this.state = state;
this.zip = zip;
}
public String getStreet() {
return street;
}
...
}
- 활성 레코드는 DTO의 특수한 형태다.
공개 변수가 있거나 비공개 변수에 조회/설정 함수가 있는 자료 구조지만 save, find와 같은 탐색 함수도 제공한다.
활성 레코드는 데이터베이스 테이블이나 다른 소스에서 자료를 직접 변환한 결과다.
