04. 역할, 책임, 협력

📌 Contents

📌 협력, 책임, 역할

• 객체지향 설계의 전체적인 품질을 결정하는 것은 개별 객체의 품질이 아닌 객체들의 협력의 품질
• 어떤 협력에 참여하는지가 객체의 행동을 결정, 객체의 행동이 객체의 상태를 결정
• 개별적인 객체의 행동이나 상태가 아니라 객체들 간의 협력에 집중하라.

협력

• 협력은 한 사람이 다른 사람에게 도움을 요청할 때 시작됨
• 다른 사람으로 부터 요청을 받은 사람 역시 다른 사람의 도움이 필요할 수 있음
• 협력은 다수의 연쇄적인 요청과 응답의 흐름으로 구성됨
• 어떤 사람이 요청을 받아들일 수 있는 이유는 그 요청에 대해 적절한 방식으로 응답하는데 필요한 지식과 행동 방식을 가지고 있기 때문
• 요청과 응답은 협력에 참여하는 객체가 수행할 책임을 정의

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누군가 왕에게 재판을 요청
-> 왕이 하얀 토끼에게 증인을 부를 것을 요청
-> 왕의 요청을 받은 토끼는 모자 장수에게 증인석으로 입장할 것을 요청
-> 모자 장수는 증인석에 입장함으로써 토끼의 요청에 응답
-> 모자 장수의 입장은 왕이 토끼에게 요청했던 증인 호출에 대한 응답이기도 함
-> 이제 왕은 모자 장수에게 증언할 것을 요청
-> 모자 장수는 자신이 알고 있는 내용을 증언함으로써 왕의 요청에 응답

누군가 왕에게 재판을 요청했다는 것은 왕이 재판을 수행할 의무가 있고,
재판에 필요한 지식을 가지고 있다는 것을 의미

왕이 토끼에게 목격자를 불러오라고 요청한 이유는
토끼가 목격자에 대해 알고 있고, 목격자를 부를 의무가 있기 때문

왕이 모자 장수에게 증언하라고 요청한 이유는
모자 장수가 사건에 대해 조금이라도 알고 있고, 증언할 의무가 있기 때문

책임

• 객체지향 세계에서는 어떤 객체가 어떤 요청에 대해 대답해 줄 수 있거나, 적절한 행동을 할 의무가 있는 경우 해당 객체가 책임을 가진다고 말함
• 책임은 객체지향 설계의 가장 중요한 재료임
• 객체의 책임은 객체가 무엇을 알고 있는가(knowing)와 무엇을 할수 있는가(doing)로 구성
• 하는 것(doing)
  • 객체를 생성하거나 계산을 하는 등의 스스로 하는 것
  • 다른 객체의 행동을 시작시키는 것
  • 다른 객체의 활동을 제어하고 조절하는 것
• 아는 것(knowing)
  • 개인적인 정보에 관해 아는 것
  • 관련된 객체에 관해 아는 것
  • 자신이 유도하거나 계산할 수 있는 것에 관해 아는 것
• 책임은 객체의 공용 인터페이스(public interface)를 구성
• 공용 인터페이스의 개념은 뒤에서 다룰 객체지향의 중요한 원리 중 하나인 캡슐화로 이어짐

• 객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송이라고 함
• 두 객체 간의 협력은 메시지를 통해 이뤄짐
• 책임과 메시지의 수준은 같지 않음
  • 책임은 객체가 수행해야 하는 행위를 상위 수준에서 계략적으로 서술한 것
  • 하나의 책임이 여러 메시지로 분할되는 것이 일반적
• 설계 초반에는 어떤 객체가 어떤 책임을 가지고 어떤 방식으로 협력하는지에 집중
• 어떻게 책임을 구현하는지에 대한 고민은 잠시 미루는 것이 좋음
• 어떤 클래스가 필요하고 어떤 메서드를 포함해야 하는지를 결정하는 것은 책임과 메시지에 대한 대략적인 윤곽을 잡은 후에 시작해도 늦지 않음

역할

• 객체가 수행하는 책임의 집합은 객체가 협력 안에서 수행하는 역할을 암시
• 역할은 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소
• 아까의 예시에서 재판을 요청받는 사람이 왕에서 여왕으로 바뀔 수 있음
• 증언을 요청받는 사람은 모자 장수에서 요리사, 앨리스로 바뀔 수 있음
• 사람(객체)은 바뀌지만 재판(협력) 과정은 동일함으로 판사와 증인이라는 역할을 사용해 재판(협력)을 모두 포괄할 수 있는 하나의 재판(협력)으로 추상화 가능
• 즉, 역할은 협력 내에서 다른 객체로 대체할 수 있음을 나타내는 일종의 표식
• 역할을 대체할 수 있는 객체는 동일한 메시지를 이해할 수 있는 객체로 한정
• 동일한 역할을 수행할 수 있다는 것은 해당 객체들이 협력 내에서 동일한 책임의 집합을 수행할 수 있다는 것을 의미
• 역할은 객체지향 설계의 단순성(simplicity), 유연성(flexibility), 재사용성(reusability)을 뒷받침하는 핵심 개념
• 역할의 가장 큰 가치는 협력을 추상화 할 수 있다는 것

• 역할은 역할 안에서 구체적인 객체로 대체될 수 있는 추상적인 협력자
• 본질적으로 역할은 다른 객체에 의해 대체 가능함을 의미
• 객체가 역할을 대체 가능하기 위해서는 협력 안에서 역할이 수행하는 모든 책임을 동일하게 수행할 수 있어야 함
• 객체는 역할이 암시하는 책임보다 더 많은 책임을 가질 수 있음
• 따라서 대부분의 경우에 객체의 타입과 역할 사이에는 일반화/특수화 관계가 성립: 역할 - 일반화, 타입 - 특수화
• 역할이 협력을 추상적으로 만들 수 있는 이유는 역할 자체가 객체의 추상화이기 때문

📌 객체의 모양을 결정하는 협력

• 객체지향의 첫 번째 선입견: 시스템에 필요한 데이터를 저장하기 위해 객체가 존재
  • 데이터는 단지 객체가 행위를 수행하는 데 필요한 재료일 뿐
  • 객체가 존재하는 이유는 행위를 수행하며 협력에 참여하기 위함
  • 실제로 중요한 것은 객체의 행동, 즉 책임

• 객체지향의 두 번째 선입견: 객체지향은 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 시스템의 정적인 측면에 중점을 둠
  • 중요한 것은 정적인 클래스가 아닌 협력에 참여하는 동적인 객체
  • 객체지향의 핵심은 클래스를 어떻게 구현할까가 아닌 객체가 협력 안에서 어떤 책임과 역할을 수행할 것인가임

• 애플리케이션에 적합한 객체를 설계하기 위해서는 객체를 협력이라는 문맥에서 떼어놓은 채 어떤 데이터가 필요하고 어떤 클래스로 구현해야 하는지를 고민하는 것은 아무런 도움이 되지 않음

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

• 올바른 객체를 설계하기 위해서는

• 견고하고 깔끔한 협력을 설계
  협력을 설계하면서 결정된 객체간의 요청과 응답의 흐름은 객체가 협력에 참여하기 위해 수행될 책임이 됨

• 객체에 책임을 할당
  객체에 책임을 할당하고 나면 책임은 객체가 외부에 제공하게 될 행동이 됨
  행동은 협력이라는 문맥에서 객체가 수행하게 될 적절한 책임
• 행동을 결정한 후에 그 행동을 수행하는 데 필요한 데이터 고민
• 객체가 협력에 참여하기 위해 필요한 데이터와 행동이 어느 정도 결정되면 클래스 구현 방법 결정

• 객체지향은 올바른 객체에 올바른 책임을 할당하는 것과 관련된 모든 것
• 협력이라는 문맥 안에서 객체를 생각하는 것은 올바른 객체지향 애플리케이션을 구현하는 것과 관련된 모든 것
• 협력이라는 견고한 문맥을 갖추고, 협력에 필요한 책임을 결정하고, 객체에게 책임을 할당하는 과정은 객체지향 설계의 품질을 결정

📌 객체지향 설계 기법

책임-주도 설계

• 객체의 책임을 중심으로 시스템을 구축하는 설계 방법
• 시스템의 책임을 객체의 책임으로 변환
• 각 객체가 책임을 수행하는 중에 필요한 정보나 서비스를 제공해줄 협력자를 찾아 책임을 할당하는 순차적인 방식으로 협력 공동체 구축
• 객체지향 시스템을 설계하는 절차
  • 시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악
  • 시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할
  • 분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당
  • 객체가 책임을 수행하는 중에 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적잘한 객체 또는 역할을 찾음
  • 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 함
• 역할, 책임, 협력에 집중

디자인 패턴

• 디자인 패턴은 전문가들이 반복적으로 사용하는 해결 방법을 정의해 놓은 설계 템플릿 모음
• 패턴은 전문가들이 특정 문제를 해결하기 위해 이미 식별해 놓은 역할, 책임, 협력의 모음
• 책임-주도 설계는 객체의 역할, 책임, 협력을 고안하기 위한 방법과 절차를 제시
• 반면 디자인 패턴은 책임-주도 설계의 결과를 표현
• 패턴은 특정한 상황에서 설계를 돕기 위해 모방하고 수정할 수 있는 과거의 설계 경험
• 디자인 패턴에서 말하는 구성 요소는 클래스와 매서드가 아닌 협력에 참여하는 역할과 책임임
  • 즉, 실제 구현 시 다양한 방식으로 역할을 구현할 수 있음
• 디자인 패턴은 공통으로 사용할 수 있는 역할, 책임, 협력의 템플릿
• 특정 상황에 적용 가능한 디자인 패턴을 잘 알고 있으면 책임-주도 설계의 절차를 따르지 않고도 객체들의 역할, 책임, 협력 관계를 알 수 있음
• 디자인 패턴은 책임-주도 설계의 결과물인 동시에 지름길이다.

테스트-주도 개발 (TDD)

• 테스트를 먼저 작성하고 테스트를 통과하는 구체적인 코드를 추가하면서 애플리케이션을 완성해가는 방식
• 테스트-주도 개발의 핵심은 테스트가 아님. 테스트는 단지 별도의 보너스
• 실제 목적은 코드를 작성하면서 역할, 책임, 협력을 식별하고 식별된 것이 적합한지를 피드백 받는 것

• 테스트-주도 개발의 기본 흐름
  • 실패하는 테스트 작성
  • 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드 작성
  • 리팩터링을 통해 중복 제거
• 테스트-주도 개발을 통해 작동하는 깔끔한 코드를 얻을 수 있음

• 테스트 주도 개발을 테스트를 작성하는 것이 아니라 책임을 수행할 객체 또는 클라이언트가 기대하는 객체의 역할이 메시지를 수신할 때 어떤 결과를 반환하고 어떤 객체와 협력할 것인지에 대한 기대를 코드의 형태로 작성하는 것임
• 테스트-주도 개발은 책임-주도 설계의 기본 개념을 따름
• 테스트-주도 개발은 책임-주도 설계를 통해 도달해야 하는 목적지를 테스트라는 안정장치를 통해 좀 더 빠르고 견고한 방법으로 도달할 수 있도록 해주는 최상의 설계 프랙티스임

• 테스트-주도 개발은 다양한 설계 경험과 패턴에 대한 지식이 없는 사람들의 경우에는 온전한 혜택을 누리기 어려움
• 테스트-주도 개발은 객체지향에 대한 깊이 있는 지식을 요구함
• 테스트-주도 개발은 책임-주도 설계의 기본 개념과 댜양한 원칙과 프랙티스, 패턴을 종합적으로 이해하고 좋은 설계에 대한 감각과 경험을 길러야만 적용할 수 있는 설계 기법
• 역할, 책임, 협력에 집중하고 객체지향의 원칙을 적용하려는 깊이 있는 고민과 노력을 통해서만 테스트-주도 개발의 혜택을 누릴 수 있음

❓ Questions

❓ 역할과 타입의 일반화/특수화 관계?

• 책에서 대부분의 경우 객체의 타입과 역할 사이에는 일반화/특수화 관계가 성립한다고 한다: 역할-일반화, 타입-특수화
• 역할은 협력 내에서 다른 객체로 대체할 수 있는 것이다.
• 타입은 개념의 다른 말로 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇이다.
• 책에서 나온 예시로는 하트 왕은 트럼프라는 타입(개념)에 속하고 판사라는 역할에 속한다.
• 타입과 역할 사이에 일반화/특수화 관계가 있다면 판사와 트럼프 사이에서 판사가 일반화이고 트럼프가 특수화인가?
• 그럼 트럼프는 판사가 하는 일은 모두 할 수 있고 자기만의 행동도 있어야 하는데 모든 트럼프가 판사가 될 수 있나?
• 타입과 역할 사이에 일반화/특수화 관계가 성립되는 예시가 뭐가 있을까?

• 일단 트럼프와 판사의 둘의 관점이 다르니 비교는 올바른 비교가 아닌 것 같다. 트럼프(납작한 종이), 판사(판단을 하는 사람)
• 책에서 타입 즉, 개념은 심볼, 내연, 외연 세 가지 관점이 있다고 나온다.
• 여기서 내연은 개념을 객체에 적용할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 조건이라고 한다.
• 역할과 내연이 비슷한 의미인 것 같고 이게 맞다면 타입은 역할보다 심볼과 외연이라는 부가적인 관점들이 있으니 역할의 특수화가 맞는 것 같다.