[Clean Code] 6장. 객체와 자료 구조

• 변수를 비공개로 정의하는 이유

→ 남들이 변수에 의존하지 않게 하기 위해

 

자료 추상화

// 목록 6-1(p.118) : 구체적인 클래스
public class Point {
	public double x;
	public double y;
}

// 목록 6-2 : 추상적인 클래스
public interface Point {
	double getX();
	double getY();
	void setCartesian(double x, double y);
	double getR();
	double getTheta();
	void setPolar(double r, double theta);
}

 

• 목록 6-1

→ 확실하게 직표좌표계를 사용한다는 것을 알 수 있음

→ 변수를 private 으로 선언한다 하더라도 조회(get) 함수와 설정(set) 함수를 제공하면 구현을 노출하는 셈

 

→ 즉, 다음과 같이 변수를 노출하지 않고 함수를 둔다고 해도 설정되는 값, 조회되는 값을 보고 어떤 자료 형태를 사용하는지 알 수 있다는 뜻

public interface Point {
	// 혹은 x, y 를 한 번에 조회하는 함수일지도
	double getX();
	double getY();
	void setPoint(double x, double y)
}

 

• 목록 6-2

→ 반면 목록 6-2는 직표좌표계를 사용하는지 극좌표계를 사용하는지 알 수 없음 (둘 다 제공하니까!)

→ Point 에 대한 자료 형식을 알지 못하며 메서드가 접근 방식을 강제함

 

• 단순히 변수 사이에 함수(조회/설정 함수)라는 계층을 넣는다고 구현이 감춰지는 것은 아님!
• 구현을 감추고 싶다면 추상화를 해야함
• 추상 인터페이스를 제공해서 사용자가 구현을 모르고도 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스가 되는 것

 

// 목록 6-3(p. 119) : 구체적인 클래스
public interface Vehicle {
	double getFuelTankCapacityInGallons();
	double getGallonsOfGasoline();
}

// 목록 6-4 : 추상적인 클래스
public interface Vehicle {
	double getPercentFuelRemaining();
}

→ 이 예제 역시 목록 6-3은 자동차의 연료 상태를 구체적인 숫자 값으로 알려줌

→ 이 클래스의 변수 값을 읽어 반환하는 것이라 판단할 수 있음

→ 하지만 목록 6-4의 경우는 연료 상태를 백분율이라는 추상적인 개념으로 알려줌으로써 이 클래스가 연료 값을 어떤 형태로 갖고 있는지 알 수 없게 됨

 

• 자료를 공개하는 것보다 추상적인 개념으로 표현하는 것이 좋음
• 단순히 인터페이스나 조회/설정 함수를 사용한다고 추상화가 이루어지는 것이 아님!

→ 우리는 객체가 포함하는 자료를 표현할 가장 좋은 방법을 심각하게 고민해야 함

→ 아무 생각 없이 단순히 조회/설정 함수를 추가하지 말 것

 

자료/객체 비대칭

• 객체 : 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채 자료를 다루는 함수만 공개
• 자료 구조 : 자료를 그대로 공개하며 별다른 함수는 제공하지 않음

 

// 목록 6-5(p. 120) : 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 double area(Object shape) throws NoSuchShapeException {
		if (shape instanceof Square) {
			...
		} else if (shape instanceof Rectangle) {
			...
		}
		...
	}
}

→ 각 도형 클래스는 어떤 메서드도 제공하지 않고 간단한 자료 구조만 제공함

→ 도형이 동작하는 방식은 모두 Geometry 클래스에서 구현됨

 

• 이 클래스가 절차적이라 비판할수도 있지만 그것이 무조건 옳다고 말할 수 없음

→ 만약, Geometry 클래스에 둘레 길이를 구하는 perimeter() 함수를 추가하고 싶다면?

→ 도형 클래스는 아무 영향도 받지 않음

→ 반대로 새 도형을 추가하고 싶다면?

→ Geometry 클래스에 속한 함수를 모두 고쳐야 함

 

// 목록 6-6(p. 121) : 다형적인 도형
public class Square implements Shape {
	private Point topLeft;
	private double side;
	
	public double area() {
		return side * side;
	}
}

public class Rectangle implements Shape {
	...
	public double area() {
		return height * width;
	}
}

public class Circle implements Shape {
	...
	public double area() {
		return PI * radius * radius;
	}
}

→ 이 때 area() 는 다형 polymorphic 메서드

→ Geometry 클래스는 필요하지 않음

→ 새 도형을 추가한다면 기존 함수에 아무 영향을 미치지 않음

→ 하지만 새 함수를 추가한다면 도형 클래스 전부를 고쳐야 함

 

• 즉, 객체와 자료구조는 반대되는 특징을 갖게됨
• 따라서 시스템을 짜다가 새로운 자료 타입이 필요한 경우에는 클래스와 객체 지향 기법이 가장 적합함
• 반면, 새로운 함수가 필요한 경우에는 절차적인 코드와 자료 구조가 좀 더 적합함

(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.

 

문득 자바에는 구조체가 없다는 사실을 깨달았다. 현재 스위프트를 메인으로 개발을 하고 있는데 스위프트에는 구조체와 클래스가 모두 있다. C 의 구조체와 다르게 클래스처럼 메서드를 작성할 수 있는데 전에 했던 고민 중에 구조체와 클래스를 각각 어떤 상황에 사용하는 것이 더 적합할까 하는 문제가 있었다. 위 주제와 별개로 구조체와 클래스가 각각 사용되기에 적합한 상황이 존재하지만 이 주제와 관련된 내용에 대해서도 고민해볼만하다는 생각이 들었다.

 

디미터 법칙

: 모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙

 

• 객체는 자료를 숨기고 함수를 공개함

→ 객체는 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안 됨

• 디미터 법칙은 “클래스 C의 메서드 f는 다음과 같은 객체의 메서드만 호출해야 한다”고 함
  • 클래스 C
  • f 가 생성한 객체
  • f 인수로 넘어온 객체
  • C 인스턴스 변수에 저장된 객체
• 하지만 위 객체에서 허용된 메서드가 반환하는 객체의 메서드는 호출하면 안 됨 (말이 좀 헷갈린다,,)

 

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

→ getOptions() 함수가 반환하는 객체의 getScratchDir() 함수를 호출 후, getScratchDir() 함수가 반환하는 객체의 getAbsolutePath() 함수를 호출함

→ 디미터 법칙을 어기는 것처럼 보임

 

기차 충돌

• 위와 같은 코드를 기차 충돌 train wreck 이라 함
• 조잡하다고 여겨지므로 피하는 것이 좋음

 

• 다음과 같이 분리하는 것이 좋음

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

→ 위 두 코드는 디미터 법칙을 위반하는가?

 

• 위 예제가 디미터 법칙을 위반하는지에 대한 여부는 ctxt, Options, ScratchDir 이 객체인지 자료 구조인지에 따라 다름
• 객체라면 내부 구조를 숨겨야 하므로 디미터 법칙을 위반하고
• 자료 구조라면 내부 구조를 노출하므로 디미터 법칙이 적용되지 않음

 

• 위 예제는 조회 함수를 사용함으로 인해 구분하기 어려움

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

→ 자료 구조임을 확실히 알 수 있기 때문에 디미터 법칙을 거론할 필요가 사라짐

 

• 자료 구조는 무조건 함수 없이 공개 변수만 포함하고 객체는 비공개 변수와 공개 함수를 포함한다면 더욱 판단하기 쉬움
• 하지만 어떤 프레임워크 표준(예. 빈bean)은 단순한 자료 구조에도 조회/설정 함수를 정의하기를 요구함

 

잡종 구조

• 위의 이유로 절반은 객체, 절반은 자료 구조인 잡종 구조가 나옴

→ 중요한 기능을 하는 함수와 공개 변수나 공개 조회/설정 함수가 포함될 수 있음

→ 이도저도 아닌 단점만 포함하게 되므로 이러한 구조는 피할 것!

 

구조체 감추기

• 만약 위 예제에서 ctxt, options, scratchDir 이 객체라면 내부 구조를 감춰야 하므로 위와 같이 작성해서는 안 됨!
• 그렇다면 임시 디렉터리의 절대 경로를 얻는 좋은 방법은?

 

ctxt.getAbsolutePathOfScratchDirectoryOption();
// -> ctxt 객체에 공개해야 하는 메서드가 너무 많아짐

ctxt.getScratchDirectoryOption().getAbsolutePath()
// -> getScratchDirectoryOption() 이 자료 구조를 반환한다고 가정해야 함

 

• ctxt 가 객체라면 뭔가를 하라고 해야지 속을 드러내라고 하면 안 됨!!

→ 임시 디렉토리의 절대 경로가 왜 필요한가? 를 알아보기

→ 임시 디렉토리의 절대 경로를 얻으려는 이유가 ‘임시 파일을 생성하기 위한 목적’ 이라면

→ ctxt 객체에 임시 파일을 생성하라고 하자!

BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName);

→ 내부 구조를 드러내지 않으면서 여러 객체를 탐색할 필요가 없어짐

→ 디미터 법칙을 위반하지 않음!

 

디미터 법칙과 관련된 것이 조금 아직 어렵긴한데 결과적으로 말하고자 하는 내용은 알 것 같다.

이번 챕터에서 말하고자 하는 내용은 결론에서 나와있듯이 아주 일관적이다.

 

자료 전달 객체

• 자료 구조체의 전형적인 형태 : 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스

→ 자료 전달 객체 Data Transfer Object, DTO

 

• DTO는 데이터베이스와 통신하거나 소켓에서 받은 메시지 구문을 분석할 때 많이 사용하는데, 데이터베이스에 저장된 가공되지 않은 정보를 애플리케이션 코드에 사용할 객체로 변환하는 일련의 단계에서 가장 처음으로 사용하는 구조체임
• 보다 일반적인 형태는 ‘빈 bean’ 구조
• 빈은 비공개 변수를 조회/설정 함수로 조작함

// 목록 6-7(p. 126) : 빈 구조 예제
public class Address {
	private String street;
	private String streetExtra;
	...

	public Address (...) {
		...
	}

	public String getStreet() {
		return street;
	}

	public String getStreetExtra() {
		return streetExtra;
	}
	...
}

 

활성 레코드

• DTO 의 특수한 형태
• 공개 변수가 있거나 비공개 변수에 조회/설정 함수가 있는 자료 구조이나, save나 find 와 같은 탐색 함수도 제공
• 즉, 데이터베이스 테이블이나 다른 소스에서 자료를 직접 변환한 결과

 

• 하지만 활성 레코드에 비즈니스 규칙 메서드를 추가하는 것은 바람직하지 않음

→ 자료 구조도 아니고 객체도 아님

• 따라서 활성 레코드는 자료 구조로 취급하며, 비즈니스 규칙을 담으면서 내부 자료를 숨기는 객체는 따로 생성할 것 (이 때 내부 자료는 활성 레코드의 인스턴스일 가능성이 높음)

 

결론

객체

• 동작을 공개하고 자료를 숨김
• 기존 동작을 변경하지 않으면서 새 객체를 추가하는 것은 쉬움
• 하지만 기존 객체에 새 동작을 추가하는 것은 어려움

 

자료 구조

• 별다른 동작 없이 자료를 노출
• 기존 자료 구조에 새 동작을 추가하는 것은 쉬움
• 기존 함수에 새 자료 구조를 추가하는 것은 어려움

 

• 시스템을 구현할 때, 새로운 자료 타입을 추가하는 유연성이 필요하다면 → 객체
• 새로운 동작을 추가하는 유연성이 필요하다면 → 자료구조와 절차적인 코드
• 직면한 문제에 대해 사실을 파악하고 적합한 방식을 선택하기

 

이번 챕터에 대한 내용을 적용하는 것은 아직 조금 어려운 것 같다 :).. 예전에 읽었을 때와 달리 내용은 어느정도 이해가 되었지만 과연 내가 이 규칙들을 조금이라도 지키며 코드를 작성하고 있는가에 대한 질문에는 전혀 모르겠다. 이 책에 나온 잡종 구조처럼 자료 구조와 객체를 섞어 사용하고 있는 것은 아닌지, 단순히 조회/설정 함수를 작성하고 있는 것은 아닌지, 객체의 내부 구조를 너무 쉽게 보여주고 있는 것은 아닌지 많은 생각이 들었다. 그렇다면 더 좋은 클래스를 작성하는 방법은 무엇인가? 에 대해서 이해했는지는 또 다른 문제인 것 같다. 내가 작성하는 것이 자료 구조인지 객체인지 조금 더 고민하고 객체의 내부 구조를 감추기 위해 어떻게 메서드를 작성하면 좋을지 더 많은 고민을 해야할 것 같다!