[Java] 객체 지향 프로그래밍(OOP)이란?

객체 지향 프로그래밍(OOP)

• 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 “객체”들의 모임으로 파악하고자 하는 것.
• 각각의 객체는 메시지를 주고받고 데이터를 처리할 수 있다. (협력)
• 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 SW 개발에 많이 사용된다.

💡 유연하고 변경이 용이? 레고 블럭 조립하듯, 컴퓨터 부품 갈아 끼우듯, 키보드/마우스 바꾸듯 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법

 

 

역할과 구현의 분리

• 클라이언트
  • 대상의 역할(인터페이스)만 알면 됨
  • 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 됨
  • 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않음
  • 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않음
• 자바 언어의 다형성을 활용
  객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리 → 역할을 먼저 부여하고 역할을 수행하는 구현 객체 만들기
  • 역할 : 인터페이스 [구현보다 중요]
  • 구현 : 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
• 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리

 

다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
  → 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체 사이의 관계에서 시작해야 함!
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

 

한계점

역할(인터페이스) 자체가 변하면 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.

→ 인터페이스가 변경되지 않도록 잘 구현하는 것이 실력 좋은 개발자.

• Example
  • 자동차를 비행기로 변경한다면?
  • 대본 자체가 변경된다면?
  • USB 인터페이스가 변경된다면?

 

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SOLID

클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리한 것

 

SRP(Single Responsibility Principle) : 단일 책임 원칙

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
  변경이 있을 때 하나의 지점만 변경할 수 있다면 SRP가 잘 지켜진 것.

 

OCP(Open-Closed Principle) : 개방-폐쇄 원칙

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려있으나, 변경에는 닫혀있어야 한다.
  확장을 하려면 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현.
• 문제점 : 다형성을 활용하여 구현해도 OCP가 지켜지지 않는 문제 발생

  MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드
  MemberRepository m = new JdbcMemberRepository();   //변경 코드
  

   → 객체를 생성하고 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요함 (Spring의 역할)
• MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택함으로서 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 하는 문제가 발생한다. (변경에 닫혀있지 않음)

 

LSP(Liskov Substitution Principle) : 리스코프 치환 원칙

• 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.

다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면 이 원칙이 필요하다. → 단순히 ‘컴파일에 성공하는 것’을 넘어서는 이야기. 컴파일에 성공하고 말고는 무관함

• EX) 자동차 인터페이스의 엑셀은 ‘앞으로 가라’는 기능. 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반이므로 느리더라도 앞으로 가야함.

 

ISP(Interface Segregation Principle) : 인터페이스 분리 원칙

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스가 하나보다 낫다.

• 자동차 인터페이스 : 운전/정비로 분리
• 사용자 클라이언트 : 운전자/정비사로 분리

분리시 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음.

→ 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

 

DIP(Dependency Inversion Principle) : 의존관계 역전 원칙

• 프로그래머는 추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.

구현 클래스에 의존하지 말고 인터페이스에 의존. (의존성 주입을 통해 원칙을 지킬 수 있음) → ‘역할에 의존하게 해야 한다’와 같은 개념. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 구현체를 유연하게 변경할 수 있다. 구현체에 의존하면 변경이 어려워지기 때문

• 문제점 : OCP와 동일하게 MemberService는 인터페이스에 의존하지만 구현체에도 의존함
• // MemberService는 MemberRepository와 MemoryMemberRepository 모두를 알고 있음 MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();

 

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스프링과 객체 지향

다형성을 극대화하여 이용할 수 있게 도와주므로, 다형성이 가장 중요함.

• 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI) : 다형성을 활용하여 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원
• 레고 블럭 조립하듯 구현을 편리하게 변경할 수 있음

그런데, 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다. (구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경되기 때문)
스프링은 아래 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원한다.

• DI(Dependency Injection) : 의존관계, 의존성 주입
• DI 컨테이너 제공

→ 클라이언트 코드의 변경 없이 기능을 확장할 수 있다. (마치 부품을 교체하듯이 개발 가능)

 

⚠️ 인터페이스의 사용이 무조건 좋은 것만은 아니다. 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다. (개발자가 런타임 > 인터페이스 > 구현체를 순서대로 찾아 확인하는 등) 때문에 기능을 확장할 가능성이 없다면 구체 클래스를 직접 사용하고 향후 꼭 필요할 때 리팩토링을 통해 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.