클린코드 #6 객체와 자료구조

2020-08-04

리액트를 접하고 함수형 프로그래밍만 해오던 나에게 사실 객체와 자료구조는 익숙하지 않다. 이번 장을 읽으면서 이해하기 어려웠던 부분들도 꽤 있었다. 해당 챕터를 더 잘 이해하기 위해 자바스크립트에서 클래스가 동작하는 방식에 대해서 공부했다. 그러면서 자바스크립트에서는 프로토 타입 체이닝을 활용해 클래스 상속을 구현했다는 사실에 대해 알게 되었고, 자바와 같이 클래스 기반의 언어에 대해서도 알 수 있었다. 해당 챕터를 100% 이해하지는 못하였지만 추상화, 객체와 자료 구조에 대한 힌트를 얻을 수 있어서 좋았다. 시간이 흐른 후 다시 읽어보고 싶은 챕터이다. 시작해보자!

자료 추상화

변수 사이에 함수라는 계층을 넣는다고 구현이 감춰지지 않는다. 구현을 감추려면 추상화가 필요하다.

조회 (get) 함수와 설정 (set) 함수로 변수를 다룬다고 클래스가 되지는 않는다. 그보다는 추상 인터페이스를 제공해 사용자가 구현을 모른 채 자료의 핵심을 조작할 수 있어야 진정한 의미의 클래스다.

// 구체적인 Vehicle 클래스
public interface Vehicle {
  double getFuelTankCapacityInGallons();
  double getGallonsOfGasoline();
}

// 추상적인 Vehicle 클래스
public interface Vehicle {
  double getPercentFuelRemaining();
}

위의 클래스 예시에서는 추상적인 Vehicle 클래스가 구체적인 Vehicle 클래스보다 더 좋다. 자료를 세세하게 공개하기보다는 추상적인 개념으로 표현한다는 편이 좋다. 개발자는 객체가 포함하는 자료를 표현할 가장 좋은 방법을 심각하게 고민해야 한다.

자료/객체 비대칭

객체: 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채 자료를 다루는 함수만 공개 자료 구조: 자료를 그대로 공개하며 별다른 함수는 제공하지 않음

(자료 구조를 사용하는) 절차적인 코드는 기존 자료 구조를 변경하지 않으면서 새 함수를 추가하기 쉽다. 반면, 객체 지향 코드는 기존 함수를 변경하지 않으면서 새 클래스를 추가하기 쉽다.

절차적인 코드는 새로운 자료 구조를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 함수를 고쳐야 한다. 객체 지향 코드는 새로운 함수를 추가하기 어렵다. 그러려면 모든 클래스를 고쳐야 한다.

객체 지향 코드에서 어려운 변경은 절차적인 코드에서 쉬우며, 절차적인 코드에서 어려운 변경은 객체 지향 코드에서 쉽다!

디미터 법칙

디미터 법칙: 모듈은 자신이 조작하는 객체의 속사정을 몰라야 한다는 법칙

객체는 조회 함수로 내부 구조를 공개하면 안된다. 디미터 법칙은 “클래스 C의 메서드 f는 다음과 같은 객체의 메서드만 호출해야 한다”고 주장한다.

  • 클래스 C
  • f가 생성한 객체
  • f 인수로 넘어온 객체
  • C 인스턴스 변수에 저장된 객체

기차 충돌

final String outputDir = ctxt.getOptions().getScratchDir().getAbsolutePath();

위와 같은 코드를 기차 충돌이라 부른다. 여러 객차가 한 줄로 이어진 기차처럼 보이기 때문이다. 위 코드는 다음과 같이 나누는 편이 좋다.

Options opts = ctxt.getOtions();
File scratchDir = opts.getScratchDir();
final String outputDir = scratchDir.getAbsolutePath();

위 예제가 디미터 법칙을 위반하는지 여부는 ctxt, Options, ScratchDir이 객체인지 아니면 자료 구조인지에 달렸다. 객체라면 내부 구조를 숨겨야 하므로 확실히 디미터 법칙을 위반한다. 반면, 자료 구조라면 당연히 내부 구조를 노출해야 하므로 디미터 법칙이 적용되지 않는다.

자료 구조는 무조건 함수 없이 공개 변수만 포함하고 객체는 비공개 변수와 공개 함수를 포함한다면, 문제는 훨씬 간단하다. 하지만 단순한 자료 구조에도 조회 함수와 설정 함수를 정의하라 요구하는 프레임워크와 표준이 존재한다.

잡종 구조

이런 혼란으로 말미암아 때때로 절반은 객체, 절반은 자료 구조인 잡종 구조가 나온다. 잡종 구조는 중요한 기능을 수행하는 함수도 있고, 공개 변수나 공개 조회/설정 함수도 있다. 공개 조회/설정 함수는 비공개 변수를 그대로 노출한다.

이런 잡종 구조는 새로운 함수는 물론이고 새로운 자료 구조도 추가하기 어렵다. 양쪽 세상에서 단점만 모아놓은 구조다. 그러므로 잡종 구조는 되도록 피하는 편이 좋다.

구조체 감추기

만약 ctxt, Options, ScratchDir이 진짜 객체라면? 그렇다면 임시 디렉터리의 절대 경로는 어떻게 얻어야 좋을까?

BufferedOutputStream bos = ctxt.createScratchFileStream(classFileName);

ctxt 객체에 임시 파일을 생성하라는 임무를 맡겼다. ctxt는 내부 구조를 드러내지 않으며, 모듈에서 해당 함수는 자신이 몰라야 하는 여러 객체를 탐색할 필요가 없다. 따라서 디미터 법칙을 위반하지 않는다.

자료 전달 객체

  • 자료 전달 객체 (Data Transfer Object, DTO)
    • 공개 변수만 있고 함수가 없는 클래스의 형태를 가진 자료 구조체
    • 데이터베이스와 통신하거나 소켓에서 받은 메시지의 구문을 분석할 때 유용하다
    • 데이터베이스에 저장된 정보를 객체로 변환하는 단계에서 처음으로 사용되는 구조체
  • 빈 구조 (bean)
    • 비공개 변수를 조회/설정 함수로 조작한다
    • 사이비 캡슐화로, 일부 OO 순수주의자나 만족시킬 뿐이다(고 한다..)

활성 레코드

활성 레코드는 DTO의 특수한 형태다. 공개 변수가 있거나 비공개 변수에 조회/설정 함수가 있는 자료 구조지만, 대게 save나 find와 같은 탐색 함수도 제공한다.

활성 레코드는 자료 구조로 취급한다. 비즈니스 규칙을 담으면서 내부 자료를 숨기는 객체는 따로 생성한다. (여기서 내부 자료는 활성 레코드의 인스턴스일 가능성이 높다.)

결론

객체는 동작을 공개하고 자료를 숨긴다. 그래서 기존 동작을 변경하지 않으면서 새 객체 타입을 추가하기는 쉬운 반면, 기존 객체에 새 동작을 추가하기는 어렵다. 자료 구조는 별다른 동작 없이 자료를 노출한다. 그래서 기존 자료 구조에 새 동작을 추가하기는 쉬우나, 기존 함수에 새 자료를 추가하기는 어렵다.

어떤 시스템을 구현할 때, 새로운 자료 타입을 추가하는 유연성이 필요하면 객체가 더 적합하다. 다른 경우로 새로운 동작을 추가하는 유연성이 필요하면 자료 구조와 절차적인 코드가 더 적합하다.

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