[객체지향의 사실과 오해] 추상화의 2가지 차원을 바탕으로 이해한 타입(type)

추상화

추상화를 통한 복잡성 극복

• 현실세계에서 불필요한 정보를 무시하여, 목적에 부합하도록 단순하게 만들어야함

추상화
어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법
추상화의 2가지 차원
- 구체적인 사물들 간의 공통점을 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것
- 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것
모든 경우에 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것
-77P. 추상화 정의-

 

개념(concept)

• 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇
• 일반적으로 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념
• 개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 분류(classification)할 수 있음
• 객체가 개념 그룹의 일원이 될 때 그 객체를 그 개념의 인스턴스(instance)라고 함

객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미. 개념이 객체에 적용됐을 때 객체를 개념의 인스턴스라고 함.
-84P-

개념의 세가지 관점

• 객체에 개념이 적용됐다는 것은 개념이 부가하는 의미를 만족시킨 것

1. 심볼(symbol) : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭

2. 내연(intension) : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있음

3. 외연(extension) : 개념에 속하는 모든 객체의 집합(set)

 

분류

• 특정한 객체를 특정한 개념의 객체 집합에 포함시키거나 포함시키지 않는 작업

분류
객체에 특정한 개념을 적용하는 작업. 객체에 특정한 개념을 적용하기로 결심했을 때 우리는 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하는 것임.
-87P, 분류 정의-

• 개념을 통해 객체를 분류하는 과정은 추상화의 두가지 차원을 모두 사용
  • 객체를 개념으로 묶는 것은 객체 간의 차이점을 무시하고 공통점을 취한 일반화를 적용한 결과
  • 객체의 내연 이외의 사항은 배제한 것은 불필요한 세부사항을 제거한 결과

 

타입(type)객

• 타입은 개념과 동일
• 공통점을 기반으로 객체들을 묶기위한 틀
• 타입은 개념처럼 심볼, 내연, 외연을 통해 서술할 수 있으며, 타입에 속하는 객체 역시 타입의 인스턴스

타입
개념과 동일. 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념. 어떤 객체에 타입을 적용할 수 있을 때 그 객체를 타입의 인스턴스라고 함. 타입의 인스턴스는 타입을 구성하는 외연인 객체 집합의 일원이 됨.

데이터 타입

• 데이터를 목적에 따라 분류하는 것
• 데이터가 어떻게 사용되는지에 따라 데이터 타입을 결정
• 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰짐

데이터 타입
메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터
데이터에 대한 분류는 암시적으로 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정.
-91P. 데이터 타입 정의-

 

객체와 타입

• 객체를 타입에 따라 분류하고 그 타입에 이름을 붙이는 것은 데이터 타입을 선언하는 것
• 객체는 행위에 따라 변할 수 있는 상태를 가지기 때문에 모든 객체의 상태를 모으면 이는 전체 데이터를 표현하는 것
  • 객체지향설계의 핵심은 객체가 다른 객체와 협력하기 위해 어떤 행동을 해야할지, 어떤 책임을 지녀야하는지 결정하는 것임
• 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동
• 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰짐
  • 객체 내부의 상태를 어떤 방식으로 표현하더라도 무방
  • 내부 표현방식이 다르더라도 행동이 같다면 동일한 타입에 속함

행동이 우선

• 객체를 타입으로 분류할 때 사용해야하는 기준은 객체가 타입에 속한 다른 객체와 동일한 행동을 하면 된다는 것
  • 객체가 어떤 데이터를 가지고 있는지는 관심사가 아님
  • 객체가 다른 객체와 동일한 데이터를 가지고 있더라도 다른 행동을 한다면 그 객체들은 서로 다른 타입으로 분류되야함
• 객체의 타입을 결정하는 것은 객체의 행동 뿐

다형성

• 같은 타입에 속한 객체는 행동만 동일하다면 서로 다른 데이터를 가질 수 있음
  • 동일한 행동은 동일한 책임, 동일한 책임은 동일한 메시지 수신을 의미
• 동일한 타입에 속한 객체는 내부 표현방식이 다르더라도 동일한 메시지를 처리할 수 있음
  • 내부의 표현방식이 다르기 때문에 동일한 메시지를 처리하는 방식은 서로 다를 수 밖에 없음
• 다형성이란 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 뜻함
• 다형적인 객체들은 동일한 타입(또는 타입 계층)에 속함

캡슐화

• 데이터 내부의 표현 방식과 상관없이 행동만이 고려대상이라는 것은 외부에 데이터를 감춰야한다는 것을 의미
• 캡슐화는 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야 한다는 것

책임-주도 설계

• 객체가 외부에 제공해야하는 행동을 먼저 결정하고 그 책임을 수행하는데 적합한 데이터를 결정한 후 데이터를 책임을 수행하는데 필요한 외부 인터페이스 뒤로 캡슐화해야함
• 데이터를 먼저 결정하고 객체의 책임을 결정하는 방법은 유연하지 못한 설계 (데이터-주도 설계)
• 책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design)는 데이터 주도 설계(Data-Driven Design)의 단점을 개선하기 위해 고안됨

 

타입 계층

일반화/특수화(generalization/specialization) 관계

• 일반화와 특수화는 동시에 발생
• 특수하다는 것인 일반적인 개념보다 범위가 좁음
  • 특수한 개념 객체 수 < 일반적인 개념 객체 수
  • 특수한 개념은 일반적인 개념의 부분집합
• 일반화/특수화 관계를 결정하는 것은 객체의 상태를 표현하는 데이터가 아니라 행동
• 특수한 타입은 일반적인 타입이 가진 모든 타입을 포함하지만, 거기에 더해 자신만의 행동을 추가하는 타입
  • 특수한 타입 내연 > 일반적인 타입 내연
  • 특수한 타입 외연 < 일반적인 타입 외연
• 일반화에서도 추상화 2가지 기법이 적용됨

슈퍼타입과 서브타입

• 일반적인 타입을 슈퍼타입(Supertype), 특수한 타입을 서브타입(Subtype)
• 어떤 타입이 다른 타입의 서브타입이 되기 위해서는 행위적 호환성(동일한 행동)을 만족해야함
• 서브타입은 슈퍼타입의 행위와 호환되기 때문에
• 서브타입은 슈퍼타입을 대체할 수 있음

 

정적모델

타입의 목적

• 타입은 동적으로 변하는 객체의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 함
• 시간이라는 요소와 상태 변화라는 요소를 제거하고 정적인 관점에서 다룰 수 있음
• 타입을 이용하면 객체의 동적인 특성을 추상화할 수 있음
• 타입은 시간에 따른 객체의 상태 변경이라는 복잡성을 단순화할 수 있는 방법

동적 모델

• 스냅샷 : 특정 시점에 객체가 가지는 상태
• UML에서 스냅샷은 객체 다이어그램(object diagram)
• 동적 모델(dynamic model) : 스냅샷처럼 실제로 객체가 살아 움직이는 동안 어떻게 변하고, 행동하는지를 포착하는 것
• 타입 모델(type model) : 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 시간에 독립적으로 표현하는 것
  • 객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현하기 때문에 정적 모델(static model)이라고도 함
• 객체지향 프로그래밍 언어를 통해 클래스를 작성하는 시점에는 시스템을 정적인 관점에서 접근하는 것이고, 애플리케이션을 실행해 객체의 상태변경을 추적하고 디버깅하는 동안에는 객체의 동적인 모델을 탐험하는 것

클래스

• 정적인 모델은 클래스를 이용해 구현됨
• 타입을 구현하는 보편적인 방법 (타입 != 클래스)