[객체지향의 사실과 오해] 4장. 역할, 책임, 협력

“4장. 역할, 책임, 협력”에서는 객체지향 설계의 가장 중요한 재료인 역할, 책임, 협력에 관해 설명합니다. 객체들은 협력에 참여하기 위해 특정한 역할을 맡고 역할에 적합한 책임을 수행하게 됩니다. 대부분의 사람들은 객체지향이라는 말에서 클래스와 상속을 떠올리겠지만 4장을 읽고 나면 역할, 책임, 협력이 객체지향의 핵심이라는 사실을 알게 될 것입니다.

 

목차에 나온 글로 지금까지 앞에서 나온 내용은 행동이 상태를 결정한다는 내용이었는데 이번 장에서는 그 행동을 결정하는 것이 어떤 협력을 참여하는지라고 말합니다. 즉, 행동이나 상태가 아니라 객체들 간의 협력에 집중해야 한다가 이번 장의 주제입니다.

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최후통첩 게임이 사례로 나온다. 결론적으로 인간이 어떤 본질적인 특성을 지니고 있느냐가 아니라 어떤 상황에 처해 있느냐가 인간의 행동을 결정한다. 즉, 각 개인이 처해 있는 정황 또는 문맥이 인간의 행동 방식을 결정한다는 것이다.

중요한 것은 개별 객체가 아니라 객체들 사이에 이뤄지는 협력이다.

 

협력

요청하고 응답하며 협력하는 사람들

협력은 한 사람이 다른 사람에게 도움을 요청할 때 시작된다. 요청을 받은 사람은 일을 처리한 후 요청한 사람에게 필요한 지식이나 서비스를 제공하는 것으로 요청에 응답한다.

결과적으로 협력은 다수의 연쇄적인 요청과 응답의 흐름으로 구성된다.

 

누가 파이를 훔쳤지?

하트 여왕이 만든 파이를 훔쳐 달아나다 붙잡힌 하트 잭에 대한 공판이 열리는 법정이 사례로 나온다.

여기서 이야기에 등장하는 객체들은 하트 잭의 재판이라는 동일한 목적을 달성하기 위해 협력하고 있다.

 

재판 속의 협력

앨리스의 이야기에서 왕이 모자 장수로부터 증언을 듣는 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 하다.
• 이제 왕은 모자 장수에게 증언할 것을 요청한다.
• 모자 장수는 자신이 알고 있는 내용 증언함으로써 왕의 요청에 응답한다.

화살표는 특정 인물에게 보내지는 요청을 의미한다.

결국 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

객체지향 세계에서는 어떤 객체가 어떤 요청에 대해 대답해 줄 수 있거나, 적절한 행동을 할 의무가 있는 경우 해당 객체가 책임을 가진다고 말한다. 결국 어떤 대상에 대한 요청은 그 대상이 요청을 처리할 책임이 있음을 암시한다.

 

책임의 분류

객체의 책임은 ‘객체가 무엇을 알고 있는가(knowing)’와 ‘무엇을 할 수 있는 가(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

예를 들면 하얀 토끼는 목격자가 모자 장수라는 사실을 알고 있으며, 동시에 모자 장수가 증인석에 입장하도록 요청한다. 즉 하얀 토끼는 아는 것과 하는 것의 두 가지 종류의 책임을 모두 수행하고 있다.

책임은 일반적으로 외부에서 접근 가능한 공용 서비스의 관점에서 이야기하므로 객체의 공용 인터페이스(public interface)를 구성한다. 이 개념은 뒤에서 다룰 캡슐화로 이어진다.

 

책임과 메시지

객체가 다른 객체에게 주어진 책임을 수행하도록 요청을 보내는 것을 메시지 전송(message-send)이라고 한다. 따라서 두 객체간의 협력은 메시지를 통해 이루어진다. 메시지를 전송함으로써 협력을 요청하는 객체를 송신자, 메시지를 받아 요청을 처리하는 객체를 수신자라고 한다.

한 가지 주의할 점은 책임과 메시지의 수준이 같지 않다는 점이다. 책임은 수행해야 하는 행위를 상위 수준에서 개략적으로 서술한 것이므로 하나의 책임이 여러 메시지로 분할되는 것이 일반적이다.

설계를 시작하는 초반에는 어떤 객체가 어떤 책임을 가지고 어떤 방식으로 서로 협력해야 하는지에 대한 개요를 아는 것만으로도 충분하다. 어떤 클래스가 필요하고 어떤 메서드를 포함해야 하는지를 결정하는 것은 책임과 메시지에 대한 대략적인 윤곽을 잡은 후에 시작해도 늦지 않다.

 

역할

책임의 집합이 의미하는 것

어떤 객체가 수행하는 책임의 집합은 객체가 협력 안에서 수행하는 역할을 암시한다. 역할이 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소이기 때문이다.

 

판사와 증인

앞에 ‘누가 파이를 훔쳤지?’ 파트에서 왕이 모자 장수로부터 증언을 듣는 장면에 이어서 왕에게 요리사가 증언하는 장면과 여왕에게 앨리스가 증언하는 장면이 나온다.

재판이 이뤄지는 세 가지 과정 모두 완벽하게 동일하다. 차이점이라고는 “왕” 대신 “여왕”이, “모자 장수” 대신 “요리사”나 “앨리스”가 협력에 참여한다는 것 뿐이다.

 

역할이 답이다

문제는 협력에 참여하는 등장인물들을 제외한 나머지 과정이 유사하여 하나의 협력으로 다루고 싶다는 것이다. ‘판사’와 ‘증인’이라는 역할(role)을 사용하면 세 가지 협력을 모두 포괄할 수 있는 하나의 협력으로 추상화할 수 있다.

 

협력 안에서 역할은 “이 자리는 해당 역할을 수행할 수 있는 어떤 객체라도 대신할 수 있습니다.”라고 말하는 것과 같다. 그렇다면 어떤 객체라고 ‘판사’나 ‘증인’의 역할을 대체할 수 있을까? 그렇지는 않다. 역할을 대체할 수 있는 객체는 동일한 메시지를 이해할 수 있는 객체로 한정된다.

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

 

협력의 추상화

역할의 가장 큰 가치는 하나의 협력 안에 여러 종류의 객체가 참여할 수 있게 함으로써 협력을 추상화 할 수 있다는 것이다. 구체적인 객체로 추상적인 역할을 대체해서 동일한 구조의 협력을 다양한 문맥에서 재사용할 수 있는 능력은 과거 전통적인 패러다임과 구분되는 객체지향만의 힘이다. 그리고 그 힘은 근본적으로 역할의 대체 가능성에서 비롯된다.

 

대체 가능성

역할은 다른 객체에 의해 대체 가능함을 의미한다. 객체가 역할을 대체 가능하기 위해서는 협력 안에서 역할이 수행하는 모든 책임을 동일하게 수행할 수 있어야 한다.

객체가 역할에 주어진 책임 이외에 다른 책임을 수행할 수도 있다는 사실에 주목하라. 객체는 역할이 암시하는 책임보다 더 많은 책임을 가질 수 있다. 따라서 대부분의 경우에 객체의 타입과 역할 사이에는 일반화/특수화 관계가 성립하는 것이 일반적이다.

즉 역할의 대체 가능성은 행위 호환성을 의미하고, 행위 호환성은 동일한 책임의 수행을 의미한다.

 

객체의 모양을 결정하는 협력

흔한 오류

많은 사람들은 시스템에 필요한 데이터를 저장하기 위해 객체가 존재한다는 선입견을 가지고 있다. 데이터는 단지 객체가 행위를 수행하는 데 필요한 재료일 뿐이다. 객체가 존재하는 이유는 행위를 수행하며 협력에 참여하기 위해서다. 따라서 실제로 중요한 것은 객체의 행동, 즉 책임이다.

객체지향에 대한 두 번째 선입견은 객체지향이 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 시스템의 정적인 측면에 중점을 둔다는 것이다. 중요한 것은 정적인 클래스가 아니라 협력에 참여하는 동적인 객체다. 객체지향의 핵심은 클래스를 어떻게 구현할 것인가가 아니라 객체가 협력 안에서 어떤 책임과 역할을 수행할 것인지를 결정하는 것이다.

앨리스 이야기에서 중요한 것은 왕의 겉모습이 아니다. 왕이 중요한 이유는 재판이라는 협력에 ‘판사’의 역할로 참여해서 죄인의 죄를 판결하는 책임을 수행할 수 있기 때문이다.

 

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

올바른 객체를 설계하기 위해서는 먼저 견고하고 깔끔한 협력을 설계해야 한다. 협력을 설계한다는 것은 설계에 참여하는 객체들이 주고받을 요청과 응답의 흐름을 결정한다는 것을 의미한다.

일단 객체에게 책임을 할당하면 책임은 객체가 외부에 제공하게 될 행동이 된다. 결과적으로 클래스와 데이터는 협력과 책임의 집합이 결정된 후에야 무대 위에 등장할 수 있다.

 

객체지향 설계 기법

역할, 책임, 협력의 관점에서 애플리케이션을 설계하는 유용한 세 가지 기법을 살펴보기로 하자.

 

책임-주도 설계

객체지향 설계란 애플리케이션의 기능을 구현하기 위한 협력 관계를 고안하고, 협력에 필요한 역할과 책임을 식별한 후 이를 수행할 수 있는 적절한 객체를 식별해 나가는 과정이다. 핵심은 올바른 책임을 올바른 객체에 할당하는 것이다.

책임-주도 설계(Responsibility-Driven Design) 방법은 말 그대로 객체의 책임을 중심으로 시스템을 구축하는 설계 방법을 말한다. 시스템의 책임을 객체의 책임으로 변환하고, 각 객체가 책임을 수행하는 중에 필요한 정보나 서비스를 제공해줄 협력자를 찾아 해당 협력자에게 책임을 할당하는 순차적인 방식으로 객체들의 협력 공동체를 구축한다. 개별적인 객체의 상태가 아니라 객체의 책임과 상호작용에 집중한다.

역할, 책임, 협력에 집중하라.

 

디자인 패턴

디자인 패턴(Design Pattern)은 유사한 상황에서 반복적으로 적용할 수 있는 책임-주도 설계의 결과를 표현한다. 패턴은 모범이 되는 설계(example design)다. 즉, 공통적으로 사용할 수 있는 역할, 책임, 협력의 템플릿이다.

 

테스트-주도 개발

테스트-주도 개발(Test-Driven Development)은 실패하는 테스트를 작성하고, 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드를 작성한 후, 리팩터링을 통해 중복을 제거하는 것이다.

요점은 테스트-주도 개발은 다양한 설계 경험과 패턴에 대한 지식이 없는 사람들의 경우에는 온전한 혜택을 누리기가 어렵다는 것이다. 테스트-주도 개발은 객체지향에 대한 깊이 있는 지식을 요구한다.

 

 

 

출처 : 객체지향의 사실과 오해 책.   이미지 : https://memodayoungee.tistory.com/34