[oop] 4장. 역할, 책임, 협력

이 글은 조영호님의 <객체지향의 사실과 오해> 책을 통해 공부한 내용을 정리하기 위해 작성하였습니다. 제 개인적인 각색과 의견이 첨가되어 있어 실제 책의 내용과는 차이가 있을 수 있습니다.

 

인간이 어떤 본질적인 특성을 지니고 있느냐가 아니라 어떤 상황에 처해 있느냐가 인간의 행동을 결정한다. 즉, 각 개인이 처해 있는 정황 또는 문맥(context)이 인간의 행동 방식을 결정한다는 것이다. 여기서 인간의 행동을 결정하는 문맥은 타인과의 협력이다.

객체지향에 갓 입문한 사람들의 가장 흔한 실수는 협력이라는 문맥을 고려하지 않은 채 객체가 가져야 할 상태와 행동부터 고민하기 시작한다는 것이다.

개별적인 객체의 행동이나 상태가 아니라 객체들 간의 협력에 집중하라.

협력

요청하고 응답하며 협력하는 사람들

협력은 한 사람이 다른 사람에게 도움을 요청할 때 시작된다. 자신에게 할당된 일이나 업무를 처리하던 중에 스스로 해결하기 어려운 문제에 부딪히게 되면 문제를 해결하는 데 필요한 지식을 알고 있거나 도움을 받을 수 있는 누군가에게 도움을 요청하게 된다.

누가 파이를 훔쳤지?

훌륭한 객체를 설계하기 위해서는 먼저 협력이라는 단어 속에 내포된 다양한 특성을 두루 살펴볼 필요가 있다.

또 다른 앨리스의 이야기를 살펴보자. 하트 여왕이 만든 파이를 훔쳐 달아나다 붙잡힌 하트 잭에 대한 공판이 열리는 법정에서 시작된다.

왕과 여왕은 옥좌에 앉아 있다. 파이를 훔친 혐의를 받고 있는 하트 잭이 사슬에 묶인 채 서 있다. 하트 잭의 옆에는 토끼가 양피지 두루마리를 들고 서 있다. 앨리스는 먼 발치서 이들을 보고 있다.
"첫 번째 목격자를 불러라."
왕이 명령했고 하얀 토끼는 목격자를 불렀다.
첫 번째 목격자는 모자 장수다. 한 손엔 찻잔을, 다른 손엔 버터 빵 한 조각을 들고있다.
"증언하라."
왕이 명령하자 모자 장수는 증언한다.
"네가 아는 게 그것뿐이라면 이제 증인석에서 내려와 가도 좋다."
왕의 말에 모자장수는 퇴장한다.

이 장면을 객체지향 패러다임이라는 렌즈를 끼고 바라보자. 객체지향의 세계는 동일한 목적을 달성하기 위해 협력하는 객체들의 공동체라는 사실을 기억하라. 왕, 하얀 토끼, 모자 장수 객체들은 하트 잭의 재판이라는 동일한 목적을 달성하기 위해 서로 협력하고 있다.

재판 속의 협력

위 과정을 요청과 응답이라는 관점에서 살펴보자.

• 누군가가 왕에게 재판을 요청함으로써 재판이 시작된다.
• 왕이 하얀 토끼에게 증인을 부를 것을 요청한다.
• 왕의 요청을 받은 토끼는 모자 장수에게 증인석으로 입장할 것을 요청한다.
• 모자 장수는 증인석에 입장함으로써 토끼의 요청에 응답한다.
• 모자 장수의 입장은 왕이 토끼에게 요청했던 증인 호출에 대한 응답이기도 한다.
• 이제 왕은 모자 장수에게 증언할 것을 요청한다.
• 모자 장수는 자신이 알고 있는 내용을 증언함으로써 왕의 요청에 응답한다.

어떤 등장인물들이 특정한 요청을 받아들일 수 있는 이유는 그 요청에 대해 적절한 방식으로 응답하는 데 필요한 지식과 행동 방식을 가지고 있기 때문이다. 그리고 요청과 응답은 협력에 참여하는 객체가 수행할 책임을 정의한다.

책임

어떤 대상에 대한 요청은 그 대상이 요청을 처리할 책임이 있음을 암시한다.

객체와 책임이 이리저리 부유하는 상황에서 성급하게 구현에 뛰어드는 것은 변경에 취약하고 다양한 협력에 참여할 수 없는 비자율적인 객체를 낳게 된다.

책임의 분류

객체의 책임은 '객체가 무엇을 알고 있는가(knowing)'와 '무엇을 할 수 있는가(doing)'로 구성된다.

• 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

위 두 가지를 법정 예시에 적용해본다.

• 왕은 재판에 참여하는 "다른 객체들의 활동을 제어하고 조율"하고 있다. 왕은 하는 것(doing)과 관련된 책임을 수행한다.
• 하얀 토끼는 모자 장수라는 사실을 알고 있으며, 동시에 모자 장수가 증인석에 입장하도록 요청한다. 하얀 토끼는 아는 것(knowing)과 하는 것(doing)의 두 가지 종류의 책임을 모두 수행하고 있다.
• 모자 장수는 스스로 증인석에 입장해야 하는 것을 아는 책임과 자신이 알고 있는 사실을 증언해야 할 책임을 가지고 있다. 모자 장수도 아는 것(knowing)과 하는 것(doing)의 두 가지 종류의 책임을 모두 수행하고 있다.

객체지향 설계의 예술은 적절한 객체에게 적절한 책임을 할당하는 데 있다.

책임은 객체의 공용 인터페이스(public interface)를 구성한다. 공용 인터페이스의 개념은 뒤에서 다룰 객체지향의 중요한 원리 중 하나인 캡슐화로 이어진다.

책임과 메시지

객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송(message-send)이라고 한다.

메시지는 협력을 위해 한 객체가 다른 객체로 접근할 수 있는 유일한 방법이다.

책임과 메시지는 그 수준이 같지 않다. 책임을 결정한 후 실제로 협력을 정제하면서 이를 메시지로 변환할 때는 하나의 책임이 여러 메시지로 분할되는 것이 일반적이다.

객체지향 설계는 협력에 참여하기 위해 어떤 객체가 어떤 책임을 수행해야 하고 어떤 객체로부터 메시지를 수신할 것인지를 결정하는 것으로부터 시작된다.

역할

판사와 증인

앞으로의 설명을 돕기 위한 추가적인 이야기이다. 이 이야기는 모자 장수가 증언을 끝내고 퇴장하는 장면에서부터 다시 시작된다.

"다음 증인을 불러라"
왕이 하얀 토끼에게 명령했다. 다음 증인은 공작 부인의 요리사였다.
"증언하라"
왕이 말했다.
"싫어요."
요리사는 대답했다. 이후 요리사는 무슨 영문에서인지 혼란스러워진 법정속에서 사라졌다.
"신경 쓸 것 없다! 다음 증인을 불러라."
왕은 여왕에게 피곤함을 호소했고, 여왕이 왕 대신 심문을 하게 됐다.
다음 증인은 앨리스였다.
"증언하라!"

역할이 답이다

재판이라는 협력 속에서 하트 왕과 하트 여왕은 '판사'의 역할을 수행한다. 모자 장수와 요리사, 그리고 앨리스는 '증인'의 역할을 수행한다.

역할을 이용해 협력을 추상화했기 때문에 '판사'나 '증인'의 역할을 수행할 수 있는 어떤 객체라도 협력에 참여할 수 있게 되었다.

역할을 대체하기 위해서는 각 역할이 수신할 수 있는 메시지를 동일한 방식으로 이해해야 한다. 다양한 객체들이 협력에 참여할 수 있다는 것은 협력이 좀 더 유연해지며 이를 통해 재사용성이 높아짐을 의미한다.

역할은 객체지향 설계의 단순성(simplicity), 유연성(flexibility), 재사용성(reusability)을 뒷받침하는 핵심 개념이다.

협력의 추상화

구체적인 객체를 추상적인 역할로 대체함으로써 "판사-하얀토끼-증인"이 참여하는 하나의 추상적인 협력으로 대체할 수 있다.

역할을 이용하면 협력을 추상화함으로써 단순화할 수 있다.

대체 가능성

객체가 역할을 대체하기 위해서는 행동이 호환돼야 한다는 점에 주목하라.

객체의 모양을 결정하는 협력

흔한 오류

객체지향 입문자들이 데이터나 클래스를 중심으로 애플리케이션을 설계하는 이유는 협력이라는 문맥을 고려하지 않고 각 객체를 독립적으로 바라보기 때문이다. 예를 들어 '왕'의 인스턴스를 모델링할 경우 대부분의 사람들은 왕관을 쓰고 멋진 수염을 기른 채 근엄한 표정으로 왕좌에 앉아 있는 왕의 모습부터 떠올릴 것이다. 그러고는 머릿속에 떠오른 왕의 모습을 기반으로 클래스를 개발하기 시작할 것이다.

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

각 객체가 가져야 하는 상태와 행위에 대해 고민하기 전에 그 객체가 참여할 문맥인 협력을 정의하라. 객체지향 시스템에서 가장 중요한 것은 충분히 자율적인 동시에 충분히 협력적인 객체를 창조하는 것이다. 이 목표를 달성하기 가장 쉬운 방법은 객체를 충분히 협력적으로 만든 후에 협력이라는 문맥 안에서 객체를 충분히 자율적으로 만드는 것이다.

객체지향 설계 기법

1. 책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design) 방법은 협력에 필요한 책임들을 식별하고 적합한 객체에게 책임을 할당하는 방식으로 애플리케이션을 설계한다.
2. 디자인 패턴(Design Pattern)은 전문가들이 반복적으로 사용하는 해결 방법을 정의해 놓은 설계 템플릿의 모음이다. 이는 전문가들이 이미 식별해 놓은 역할, 책임, 협력의 모음이다. 패턴을 알고 있다면 바퀴를 반복적으로 발명할 필요가 없다.
3. 테스트-주도 개발(Test-Driven Development)은 테스트를 먼저 작성하고 테스트를 통과하는 구체적인 코드를 추가하면서 애플리케이션을 완성해가는 방식을 따른다. 테스트-주도 개발의 핵심은 테스트 작성이 아니다. 테스트는 단지 테스트-주도 개발을 통해 얻을 수 있는 별도의 보너스 같은 것이며, 실제 목적은 구체적인 코드를 작성해나가면서 역할, 책임, 협력을 식별하고 식별된 역할, 책임, 협력이 적합한지를 피드백받는 것이다.

책임-주도 설계

협조적이고 성실한 객체 시민들로 구성된 객체지향 시스템을 설계하는 절차는 다음과 같이 요약할 수 있다.

• 시스템이 사용자에게 제공해야 하는 기능인 시스템 책임을 파악한다.
• 시스템 책임을 더 작은 책임으로 분할한다.
• 분할된 책임을 수행할 수 있는 적절한 객체 또는 역할을 찾아 책임을 할당한다.
• 객체가 책임을 수행하는 중에 다른 객체의 도움이 필요한 경우 이를 책임질 적절한 객체 또는 역할을 찾는다.
• 해당 객체 또는 역할에게 책임을 할당함으로써 두 객체가 협력하게 된다.

역할, 책임, 협력은 유연하고 견고한 객체지향 시스템을 만드는 데 필요한 가장 중요한 재료다.

디자인 패턴

책임-주도 설계는 객체의 역할, 책임, 협력을 고안하기 위한 방법과 절차를 제시한다. 반면 디자인 패턴은 책임-주도 설계의 결과를 표현한다. 앨리스터 코오번에 따르면 효과적으로 일하는 사람들의 한 가지 특징은 아무것도 없는 상태에서 작업을 시작하지 않고 이전의 훌륭한 결과물을 모방하고 약간의 수정을 거쳐 원하는 결과물을 만들어 낸다는 것이다. 패턴은 특정한 상황에서 설계를 돕기 위해 모방하고 수정할 수 있는 과거의 설계 경험이다.

디자인 패턴은 공통으로 사용할 수 있는 역할, 책임, 협력의 템플릿이다.

테스트-주도 개발

테스트-주도 개발은 객체가 이미 존재한다고 가정하고 객체에게 어떤 메시지를 전송할 것인지에 관해 먼저 생각하라고 충고한다. 그러나 이 같은 종류의 충고는 역할, 책임, 협력의 관점에서 객체를 바라보지 않을 경우 무의미하다.

테스트-주도 개발은 책임-주도 설계의 기본 개념을 따른다.

테스트-주도 개발은 객체지향에 대한 깊이 있는 지식을 요구한다.