이상한 나라의 객체

객체지향과 인지 능력

• 인간은 물리적/추상적 경계를 지어 사물을 분류하여 인식한다 -> 객체
• 객체들이 모여 현실 세계를 이루는 것처럼 소프트웨어의 세계 역시 인간이 인지할 수 있는 다양한 소프트웨어 객체들이 모여 이뤄져 있다 -> 유사성은 여기까지

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객체, 그리고 이상한 나라

이상한 나라의 앨리스 이야기에서 앨리스의 키는 계속 변화한다.
어떤 목적(키를 변화하겠다)을 가지고 행동(약 먹기, 케이크 먹기, 부채질 등)하면 상태(키)가 변하게 된다. 특정 시점의 앨리스의 상태, 즉 키가 변화한다. 결국 앨리스의 행동에 따라 앨리스의 상태가 변하게 된다. 따라서 행동의 결과는 앨리스의 상태에 의존적이다.

객체, 그리고 소프트웨어 나라

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객체란 식별 가능한 개체 또는 사물이다. (중략) 객체는 구별 가능한 식별자, 특징적인 행동, 변경 가능한 상태를 가진다.

• 상태
• 행동
• 식별자
  를 지닌 실체를 객체라고 한다.

상태

• 왜 상태가 필요한가 -> 행동의 결과를 판단할 수 있다.
  • 어떤 객체가 행동했을 때, 그 결과를 예상할 수 있는 방법은 상태를 확인하는 것이다. 예를 들어 앨리스가 과거에 어떤 행동을 했는지 모르지만 앨리스의 키와 문의 높이라는 두 가지 상태만 알면 문을 통과하는 행동의 결과를 예측할 수 있다.
• 객체의 상태를 어떻게 표현할까?
  • 숫자, 문자열, 양, 속도, 시간, 날짜, 참/거짓과 같은 단순한 값들은 객체가 아니다. 이것들은 객체의 특성, 즉 상태를 표현하기 위해 사용된다.
• 속성(attribute)
  • 객체를 구성하는 단순한 값
• 링크(link)
  • 객체와 객체 사이의 의미 있는 연결
  • 링크가 있어야 메시지를 주고받을 수 있다.
• 프로퍼티(property)
  • 객체의 상태를 구성하는 모든 특징
  • 속성과 링크 두 가지 종류의 조합으로 표현
  • 예를 들어 앨리스의 키, 위치, 음료 등
  • 변경되지 않고 고정되기 때문에 ‘정적’이다.
• 프로퍼티 값(property value)
  • 시간의 흐름에 따라 변경되기 때문에 ‘동적’이다.
  • 예를 들어 ‘음료’라는 프로퍼티는 그대로지만 음료의 양은 계속 변화한다.

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상태는 특정 시점에 객체가 가지고 있는 정보의 집합으로 객체의 구조적 특징을 표현한다.

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행동

객체는 자신의 상태를 스스로 책임져야 한다. 스스로의 행동에만 상태를 변경하는 것으로 객체의 자율성을 유지한다. 즉, 상태를 변경하기 위해서는 행동해야 한다.

• 객체의 행동은 상태에 영향을 받는다
• 객체의 행동은 상태를 변경시킨다.

또한 다른 객체를 직접 다룰수 없기 때문에 간접적으로 영향을 미칠 방법이 필요하다. 객체가 유일하게 협력할 수 있는 방법은 행동을 통해 다른 객체에게 요청(메시지)을 보내는 것이다. 요청을 받은 객체는 수신한 메세지를 통해 어떤 행동을 하게 된다. 예를 들어 음료를 마시는 앨리스의 행동은 앨리스 자신의 상태(키)를 변화시키지만 동시에 음료의 상태(음료의 양)도 변경시킨다.

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행동이란 외부의 요청 또는 수신된 메시지에 응답하기 위해 동작하고 반응하는 활동이다. 행동의 결과로 객체는 자신의 상태를 변경하거나 다른 객체에게 메시지를 전달할 수 있다.

다만 현실과 다르게 앨리스의 키가 아무리 작아져도 음료의 양을 앨리스가 변경할 수 없다. 앨리스는 키가 줄어든만큼 음료 양을 줄여달라고 음료에게 요청한다. 앨리스가 할 수 있는 것은 여기까지고 실제로 음료 양을 줄이는 것은 메시지를 수신한 음료가 할 일이다. 사실 앨리스는 음료양이 변화했는지 알 수 없다. 이것이 캡슐화이다.
캡슐화는 상태를 감춰둔 채 외부로 노출하지 않는다. 아무리 메시지를 전달해도 외부의 객체는 메시지를 수신한 객체의 상태가 변경되는 것을 알지 못한다. 상태를 변경하는 것은 수신자의 몫이기 때문에 캡슐화를 통해 객체의 자율성이 높아진다.

p. 57
상태를 잘 정의된 행동 집합 뒤로 캡슐화하는 것은 객체의 자율성을 높이고 협력을 단순하고 유연하게 만든다. 이것이 상태를 캡슐화해야 하는 이유다.

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식별자

객체를 어떻게 구별할 까? 특정 프로퍼티가 있기 때문이다. 이 프로퍼티를 식별자라고 한다. 모든 객체는 식별자를 가지며 식별자를 이용해 객체를 구별할 수 있다. 단순한 값은 식별자를 가지지 않는다.

• 값(value)
  • 숫자, 문자열, 양, 속도, 시간, 날짜 같이 변하지 않는 양을 모델링한다.
  • 두 인스턴스의 상태가 같다면 두 인스턴스는 같은 것으로 판단한다.
  • 동등성: 상태를 이용해 두 값이 같은지 판단
• 객체
  • 시간에 따라 변경되는 상태를 포함한다.
  • 두 객체의 상태가 완전히 똑같어달도 두 객체는 독립적인 별개의 객체이다.
  • 동일성: 식별자를 기반으로 객체가 같은지를 판단

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기계로서의 객체

객체가 외부에 제공하는 행동의 대부분은 아래 두 항목으로 구성된다.

• 쿼리(query): 객체의 상태를 조회
• 명령(command): 객체의 상태를 변경

객체 기계

• 외형: 외부에서 내부를 알 수 없음
• 동작 방식: 알 수 없음. 기계 스스로 결정
• 외부 버튼을 통해서만 상태에 접근할 수 있다.
  • 상태 변경 -> 명령
  • 상태 조회 -> 쿼리
• 각 기계는 동일한 행동과 상태를 제공해도 구분된다 -> 식별자

행동이 상태를 결정한다

상태를 결정하고 행동을 결정하지 마라

1. 상태를 먼저 결정할 경우 캡슐화가 저해된다.
2. 상태를 먼저 고려하면 협력에 참여하기 어렵다. 객체가 협력하기 위한 유일한 방법은 행동이다. 따라서 상태보다는 행동을 먼저 고려해야 한다.
3. 3번과 같은 이유로 재사용성이 저하된다.

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객체가 적합한지를 결정하는 것은 그 객체의 상태가 아니라 행동이다.

• 일반적으로 생각하는 방식: 객체 -> 상태 -> 행동 -> 협력
• 실제로 생각해야 하는 것: 협력 -> 행동 -> 상태 -> 객체

은유와 객체

• 모방과 추상화로는 현실 객체와 소프트웨어 객체 사이의 관계를 설명하지 못한다.
• 현실에서는 수동적 존재가 소프트웨어 객체로 구현될 때는 능동적으로 변한다(의인화)
• 프로그램 내의 객체는 현실 속의 객체에 대한 은유이다.

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정리

- 객체는 상태, 행동, 식별자를 가진다
- 상태로 행동의 결과를 판단할 수 있다
- 객체의 행동은 상태에 의존적이며, 상태를 변경시킨다.
- 행동이 상태를 결정한다