[객체지향 사실과 오해] 협력하는 객체들의 공동체

시너지를 생각하라. 전체는 부분의 합보다 크다. - 스티븐 코비(Stephen R. Covey)

Intro

객체지향 프로그래밍?

객체지향을 처음 접하면 다음과 같은 설명을 마주하게 된다.

객체지향이란 실세계를 직접적이고 직관적으로 모델링할 수 있는 패러다임

객체지향 프로그래밍이란

현실속에 존재하는 사물을 최대한 유사하게 모방하여 소프트웨어 내부로 옮겨오는 작업이다.
그 결과물인 객체지향 소프트웨어는 실세계의 투영이며,
객체란 현실 세계에 존재하는 사물에 대한 추상화 라는것이다.

이와같은 설명은 객체지향 프로그래밍의 철학적인 개념을 설명하는데 적합하다.

하지만

유연하고 실용적인 관점에서 객체지향 분석, 설계를 설명하는데 적합하지 않다.
에초에 개발하면서 객체에 직접적으로 대응하는 현실의 객체를 발견확률이 낮다.

발견하더라도 일반적으로 객체와 사물 간의 개념적 거리는 유사성을 찾기 어렵다.
심지어 소프트웨어가 반영해야 하는 객관적인 실세계가 존재한다는 아이디어 조차 논란의 여지가 있다.

객체지향의 목표

: 실세계를 모방하는것이 아닌 새로운 세계를 창조하는것이다.

네트워크 방화벽이 건물과 연관될 필요가 있는가?

소프트웨어 개발자의 역할

단순히 실세계를 소프트웨어 안으로 옮겨담는것이 아니다.
고객과 사용자를 만족시킬 수 있는 신세계를 창조하는것이다.

그럼 비현실적인데 왜 실세계에 빗대어 비유를 할까?

객체지향의 다양한 측면을 이해하고 학습하는데 매우 효과적이기 떄문이다.

객체를 스스로 생각하고 스스로 결정하는 현실 세계의 생명체에 비유하는것은

상태와 행위를 ‘캡슐화(encapsulation)’하는 소프트웨어 객체의 ‘자율성(autonomous)’을 설명하는데 효과적이다.

사람들이 암묵적인 약속과 명시적인 계약을 기반으로 서로 협력하여 목표를 달성해 나아가는 과정은

‘메시지(message)’를 주고받으며 공동의 목표를 달성하기 위해 ‘협력(collaboration)’ 하는 객체들의 관계를 설명하는데 적합하다.

실세계의 사물을 기반으로 소프트웨어 객체를 식별하고 구현까지 이어간다는 개념은

객체지향 설계의 핵심 사상인 ‘연결완전성(seamlessness)’을 설명하는 데 적합한 틀을 제공한다.

앞으로 이책은 실세계 모방이라는 개념을 통해 객체지향의 다양한 개념을 설명할 것이다.

01. 협력하는 사람들

커피 공화국의 아침

손님은 커피를 주문하고
캐시어는 주문을 받고
바리스타는 커피를 제조한다.
바리스타의 제조가 끝난 커피는 다시 캐시어에 전달되고
손님에게 커피가 준비됐다는 소식을 알린다.

이와같이 커피 한잔을 주문하는 이 작은 이벤트를 완성하려면 여러 사람의 조율과 조화가 필요하다.
모든 음료 주문은

손님이 커피를 주문하고
캐시어가 주문을 받고
바리스타가 커피를 제조하는 과정을 거친후 완료된다

결국 커피를 주문하고 제조하는 과정은 역할, 책임, 협력이라는 세 가지 개념이 조화를 이루며 만들어 낸것이다.

카페를 통한 역할, 책임, 협력

따뜻한 커피와 함께할 수 있는 소박한 아침 시간의 여유를 누릴 수 있는 이유는

커피를 주문하는 손님
주문을 받는 캐시어
커피를 제조하는 바리스타

와 같은 역할이 존재하기 때문에 가능하다.

손님, 캐시어, 바리스타는 주문한 커피를 손님에게 제공하기 위해 협력하는 과정에서 자신이 맡은 바 책임을 다한다.

손님은 카페인을 채우기 위해 커피를 주문할 책임을 수행한다.
캐시어는 손님의 주문을 받는 책임을 수행한다.
바리스타는 주문된 커피를 제공하는 책임을 수행한다.
마지막으로 손님은 커피를 캐시어로부터 받아 카페인을 체운다

이러한 과정으로 커피주문 이라는 협력관계는 끝이났다.

역할, 책임, 협력은 우리가 삶을 영위하기 위해 다른 사람과 접촉하는 모든곳에 존재 한다.

결국 객체지향에서 가장중한 것은 역할, 책임, 협력이다.

요청과 응답으로 구성된 협력

사람들은 스스로 해결하지 못하는 문제와 마주치면 문제 해결에 필요한 지식을 알고 있거나
서비스를 제공해줄 수 있는 사람에게 도움을 요청(request) 한다.

일반적으로 하나의 문제를 해결하기 위해 다수의 사람 혹은 역할이 필요하다
한사람의 요청이 또 다른 사람에게 대한 요청을 유발하는 것이 일반적이다.
즉 요청은 연쇄적으로 발생한다.

커피 주문을 위해 협력하는 사람들

커피 주문이라는 협력은 손님이 캐시어에게 원하는 커피를 주문하면서 시작된다.
→ 손님이 캐시어에게 주문하는 것은 커피를 재공해 줄 것을 캐시어에게 요청하는 것이다.
주문을 받은 캐시어는 주문 내역이 기록된 컵을 전달함으로써 바리스타에게 주문된 커피를 제조해줄 것을 요청한다.

요청을 받은 사람은 주어진 책임을 다하면서 필요한 지식이나 서비스를 제공한다.
→ 다른 사람의 요청에 응답(response) 한다.

응답 역시 요청의 방향과 반대 방향으로 연쇄적으로 전달된다.

바리스타는 커피를 제조한 후 제조가 완료됐음을 캐시어에게 알려 주는 것으로 캐시어의 요청에 응답한다.
캐시어는 진동벨을 울려 손님에게 주문된 커피가 준비됐음을 알림으로써 손님의 주문에 응답한다.

요청과 응답을 통해 다른 사람과 협력(collaboration) 할 수 있는능력은
→ 거대하고 복잡한 문제를 해결할 수 있는 공동체를 형성할 수 있게 만든다.

협력의 성공은 특정한 역할을 맡은 각 개인이 얼마나 요청을 성실히 이행하는가에 달려있다.

역할과 책임

역할: 어떤 협려에 참여하는 특정한 사람이 협력 안에서 차지하는 책임이나 의무

사람들은 다른 사람과 협력하는 과정 속에서 특정한 역할(role) 을 부여받는다.

어떤 사람이 손님이라는 역할을 맡으면 그 사람은 커피를 주문해야 하는 임무가있다.

캐시터라는 역할을 맡은 사람은 손님의로부터 주문을 받아야 하는 책임이 있다.

책임

역할이라는 단어는 의미적으로 책임(Responsibility) 이라는 개념을 내포한다.

범죄자를 검거할 책임을 거부하는 사람에게 경찰관이라는 역할을 부여하겠는가?

역할은 특정한 책임을 암시한다.
협력에 참여하며 특정한 역할을 수행하는 사람들은 역할에 적합한 책임을 수행하게된다.

역할과 책임은 협력이 원활하게 진행되는 데 필요한 핵심적인 구성 요소다.

여러 사람이 동일한 역할활을 수행할 수 있다.

손님 입장에서 자신이 어떤 캐시어가 주문을 받는지 중요하지 않다.
즉 역할에 대한 책임을 수행할 수 있으면 캐시어가 누가 주문을 받든 중요하지 않다.
역할은 대체 가능성을 의미한다.

손님 입장에서 캐시어는 대체 가능(substitutalbe) 하다.
두 명이 동일한 역할을 수행할 수 있다면 요청자 입장에서 둘 중 어떤 역할을 수행하더라도 문제가 되지 않는다.
책임을 수행하는 방법은 자율적으로 선택 할 수 있다.

동일한 요청을 받더라도 바리스타의 역할을 수행하는 사람들마다 서로 다른 방식으로 요청을 처리 할 수 있다.
이처럼 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 다형성(polymorphism) 이라고 한다.
한 사람이 동시에 여러 역할을 수행할 수 있다.

한사람이 캐시어와 바리스타라는 개별적인 역할을 동시에 수행하는 것도 가능하다.
즉, 한사람이 동시에 둘 이상의 역할을 수행하는 것도 가능하다.

역할, 책임, 협력

기능을 구현하기 위해 협력하는 객체들

지금까지 설명한 실세계의 커피를 주문하는 과정은 객체지향의 핵심적이고 중요한 개념을 거의 대부분 포함하고 있다.

사람이라는 단어를 객체로
에이전트의 요청을 메시지로
에이전트가 요청을 처리하는 방법을 메서드로

→ 위와 같이 많은 사람들이 객체지향을 설명하기위해 실세계 모방이라는 은유를 차용하는 이유이다.

역할과 책임을 수행하며 협력하는 객체들

“인간은 사회적 동물이다.” - 아리스토텔레스
인간적인 삶이란 떄로는 협력하고 때로는 반목하면서 타인과 부대끼며 살아가는 삶이다.

협력의 핵심

특정한 책임을 수행하는 역할들 간의 연쇄적인 요청과 응답을 통해 목표를 달성한다는 것이다.

사람들은 커피 주문과 같은 특정한 목표를 이루기 위해 서로 협력한다.
일상생활에서 목표는 사람들의 협력을 통해 달성하며
목표는 더 작은 책임으로 분활되고 책임을 수행할 수 있는 적절한 역할을 가진 사람에 의해 수행된다.
협력에 참여하는 각 개인은 책임을 수행하기 위해 다른 사람에게 도움을 요청하기도 한다.

이를 통해 연쇄적인 요청과 응답으로 구성되는 협력 관계가 완성된다.

객체의 세계

“어떤 객체도 섬이 아니다” - Beck 1989

사용자가 최종적으로 인식하게 되는 시스템의 기능은 객체들이 성실히 협력해서 일궈낸 결실이다.

사람들은 공통의 목표를 달성하기 위해 협력하지만
객체는 애플리케이션의 기능을 구현하기 위해 협력한다.

시스템은 역할과 책임을 수행하는 객체로 분활된다.

그리고 기능을 객체간의 연쇄적인 요청/응답의 흐름으로 구성된 협력으로 구현된다.

객체지향의 역할

객체지향 설계는 객체에게 적절한 책임을 할당하는것에서 시작된다.
책임이 불분명한 객체는 애플리케이션의 미래 역시 불분명하게 만든다.

역할은 관련성 높은 책임의 집합이다. 객체의 역할은 사람의 역할과 유사하게 다음과 같은 특징을 가진다.

여러 객체가 동일한 역할을 수행할 수 있다.
역할은 대체 가능성을 의미한다.
각 객체는 책임을 수행하는 방법을 자율적으로 선택할 수 있다.
하나의 객체가 동시에 여러 역할을 수행할 수 있다.

협력 속에 사는 객체

객체지향 애플리케이션의 윤곽을 결정하는 것은 역할, 책임, 협력이지만 실제로 협력에 참여하는 주체는 객체다.

애플리케이션의 내부에서는 쉴 새 없이 메시지를 주고받으며 협력하는 객체가 존재한다.

객체는.

애플리케이션의 기능을 구현하기 위해 존재한다.
아주 작은 기능조차 객체 혼자 감당기에는 복잡하고 거대하기 때문에
일반적으로 객체는 다른객체와 협력을 통해 기능을 구현하게 된다.
협력의 품질을 결정하는 것은 객체의 품질이다.

1. 객체는 충분히 ‘협력적’이여야 한다.

다른 객체의 요청에 충실하고 다른 객체에게 적극적인 도움을 요청할 수 있어야 한다.
외부의 도움을 무시한 채 모든것을 스스로 처리하려고 하는 전지전능한 객체(god object) 는 내부적인 복잡도에 의해 자멸하고 만다.
객체는 명령에 복종하는 것이 아니라 요청에 응답할 뿐이다.
어떤 방식으로 응답할지는 객체 스스로 판단하고 결정한다.
요청에 응할지 여부도 객체 스스로 결정할 수 있다.

2. 객체가 충분히 ‘자율적’이어야 한다.

위에 사실로 부터 객체가 갖춰야 하는 두 번째 덕목을 알 수 있다.

자율적: 자기 스스로의 원칙에 따라 어떤일을 하거나 자기 스스로를 통제하여 절제하는것

객체의 사회도 인간의 사회와 유사하다.
객체 공동체에 속한 객체들은 공동의 목표를 달성하기 위해 협력에 참여하지만 스스로 의 결정 과 판단에 따라 행동하는 자율적이 존재이다.

상태와 행동을 함께 지닌 자율적인 객체

흔히 객체를 상태(state)와 행동(behavior)을 함께 지닌 실체라고 정의한다.
이는 객체가 협력에 참여하기 위해 어떤 행동(behavior)을 해야 한다면 그 행동을 하는데 필요한 상태(state)도 함께 지니고 있어야한다.

객체가 협력에 참여하는 과정속에서 자율적인 존재로 남기 위해서 필요한 행동과 상태를 함께 지니고 있어야 한다.

객체의 자율성

객체의 자율성은 객체 내부와 외부를 명확하게 구분하는 것으로부터 나온다.
커피를 주문하는 협력 과정에 참여한 손님과 캐시어, 바리스타는 외부의 간섭을 받지않고 스스로 판단하고 자율적인 존재였다.

객체는 행동을 위해 필요한 상태를 포함하는 동시에 특정한 행동을 수행하는 방법을 스스로 결정할 수 있어야 한다.,

객체의 사적인 부분은 객체 스스로 관리하고 외부에서 일체 간섭할 수 없도록 차단해야한다.

객체의 외부에서 접근이 허락된 수단을 통해서만 객체와 의사소통해야 한다.

객체는 다른객체가 ‘무엇(how)’을 수행하는지 알 수 있지만, 어떻게(how) 수행하는지에 대해서 알 수 없다.

전통적인 개발방법과 객체지향

자율적인 객체로 구성된 공동체는 유지보수가 쉽고 재사용이 용이한 시스템을 구축 할 수 있는 가능성을 제시한다.

과거의 전통적인 개발 방법은 데이터와 프로세스를 엄격하게 구분한다.
객체지향에서 데이터와 프로세스를 객체라는 하나의 틀 안에 묶어 놓음으로써 객체의 자율성을 보장한다.