객체지향의 사실과 오해(3장)

오늘은 3장의 내용을 정리하였다.

 

 

타입과 추상화

지하철 노선도의 추상화

• 사실적인 정보가 오히려 지하철을 이용하는 승객들로 하여금 노션들을 이해하기 어려움
• 디자인에서 가장 중요한 것은 얼마나 사실적인 지형 묘사 X -> 역과 역 사이의 연결정보가 얼마나 직관적인가
• '정확성'을 버리고 그 '목적'에 집중
• 꼭 알아야하는 사실만 정확하게 표현하고 몰라도 되는 정보를 무시함으로써 이해하기 쉽고 단순하며 목적이 부합하는 지하철 노선도 추상화

추상화란?

어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복

추상화의 두가지 차원

• 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해, 단순하게 만든다.
• 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만든다.

 

추상화를 통한 복잡성 극복

지하철 노선도

• 지하철 노선도의 추상화는 지형 정보를 제거하고 역사이의 연결성을 강조함 -> 현실 단순화
• 승객들이 지하철을 바라보는 모델과 일치 -> 승객들이 지하철을 이용하는 이유 = 해리 벡 지형 정보 제거 이유

진정한 의미에서의 추상화

• 현실에서 출발화되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정
• 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는 것

추상화의 수준, 이익, 가치는 목적에 의존적이다.

객체 지향 패러다임은 객체라는 추상화를 통해 현실의 복잡성 극복

 

객체지향과 추상화

앨리스 이야기

앨리스는 객체들 중에서 하얀 토끼를 제외한 모든 객체를 '트럼프'라는 하나의 개념으로 단순화해서 바라보고 있다. 정원사들, 병사들, 하객들의 계급, 나이, 성격 등 차이점은 과감하게 무시한 채 '트럼프'라는 유사성을 기반으로 추상화(단순화)해서 바라보고 있다.

그룹으로 나눠 단순화

• 각 인물들에게는 다양한 측면에서 서로를 구별할 수 있는 독특한 특징 존재
• 명확한 경계를 가지고 서로 구별할 수 있는 구체적인 사람이나 사물을 객체지향 패러다임에서는 객체라고 함
• 일반적인 외형과 행동 방식을 가지고 있기 때문에 인물들이 공통적으로 트럼프라고 불리었다.

앨리스는 정원에 있는 인물들을 두 개의 그룹으로 나눔

• 트럼프의 그룹
• 토끼의 그룹

→ 다수의 개발적인 인물이 아니라 '트럼프', '토끼'라는 두개의 렌즈를 통해 정원을 바라보는 것은 정원에 내재된 복잡성을 효과적으로 감소

 

개념

• 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그룹
• 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념
• 엘리스는 인물들의 차이점을 의도적으로 무시하고 공통점만을 강조함으로써 '트럼프'라는 그룹에 속할 수 있는 인물들을 선택함
• 트럼프 = 공통점을 가진 객체들을 포괄할 수 있는 개념

인물들의 차이점을 무시하고 공통점만을 취해 트럼프라는 개념으로 단순화한 것 = 추상화의 일종

• 개념 이용해 객체를 여러 그룹으로 분류
• 개념에 적합한 객체가 그룹에 포함되도록 분류
• 개념은 공통점을 기반으로 객체를 분류할 수 있는 일종의 체
• 개념은 객체를 분류할 수 있는 틀을 제공

객체

• 객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미
• 개념이 객체에 적용됐을 떄 객체를 개념의 인스턴스
• 객체에 어떤 개념을 적용하는 것이 가능해 개념 그룹의 일원이 될 때 객체를 그 개념의 인스턴스(instance)라고 한다.

개념의 세 가지 관점

• 어떤 객체에 어떤 개념이 적용 → 그 개념이 부가하는 의미를 만족시킴으로써 다른 객체와 함께 해당 개념의 일원이 된것 의미

객체의 분류 장치로서 개념

심볼(symbol) : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭 

-> 트럼프
내연(intension) : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부 확인

-> 개념을 객체에게 적용 여부 판단 조건
외연(extension) : 개념에 속하는 모든 객체의 집합

-> 개념의 인스턴스들이 모여 이루어진 집합

개념이 심볼, 내연, 외연으로 구성돼 있다는 사실보다는 개념을 이용해 객체를 분류할 수 있다는 사실이 중요하다

 

분류

• 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업으로 객체에 특정한 개념을 적용하기로 결심했을 때 우리는 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하고 있는 것이다.
• 객체를 특정한 개념의 객체 집합에 포함시키거나 포함시키지 않는 작업
• 어떤 객체를 어떤 개념으로 분류할지가 객체지향의 품질을 결정

분류는 추상화를 위한 도구이다.

추상화

• 구체적인 사물 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순화
• 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거해 단순화

앨리스

• 트럼프라는 개념으로 묶은 것은 개별 객체 간의 차이점 무시하고 공통점을 취한 결과
• 트럼프에 속하는 객체들의 공통점 중에서도 우리가 중요하다고 생각하는 특징은 몸 납작 두손, 두발 네모난 몸 모서리 존재 그 외 사항들 도움X

개념은 객체들의 복잡성을 극복하기 위한 추상화 도구이다.

 

타입

타입은 개념과 동일하다. 따라서 타입이란 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념 의미한다. 어떤 객체에 타입을 적용할 수 있을 때 그 객체를 타입의 인스턴스라고 한다. 타입의 인스턴스는 타입을 구성하는 외연인 객체 집합의 일원이 된다.

데이터 타입

• 데이터 타입은 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터다. 데이터에 대한 분류는 암시적으로 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정한다.
• 메모리의 세상에는 타입이라는 질서가 존재하지 않는다.
• 타입이 없는 체계 안에서 모든 데이터는 일련의 비트열(bit string)로 구성된다.
• 메모리 안의 데이터의 용도와 행동에 따라  특정한 의미 부여
• 더하거나 빼거나 곱하기 가능 : 숫자형
• 여러 문자로 구성돼 있고 다른 문자와 연결 가능 : 문자열형
• 데이터 이용해 어떤 사실 참 거짓 이야기 가능 : 논리형
   → 데이터가 잘못 사용되지 않도록 제약사항을 부과

데이터 타입과 관련해 타입에 관련한 두가지 사실

• 타입은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것
• 데이터가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 데이터에 적용할 수 있는 작업
• 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰진다.

- 단지 데이터 타입에 적용할 수 있는 연산자만 알고 내부는 몰라도 된다.

객체와 타입

객체를 일종의 데이터처럼 사용하기에 객체를 타입에 따라 분류하고 그 타입에 이름을 붙이는 것은 결국 프로그램에서 사용할 새로운 데이터 타입을 선언하는 것과 같다.

객체의 타입

• 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동
• 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다.

행동이 우선?

• 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동
• 결국 객체의 내부 표현 방식이 다르더라도 어떤 객체들이 동일하게 행동한다면 그 객체들은 동일한 타입에 속한다.
• 동일한 책임을 수행하는 일련의 객체는 동일한 타입에 속한다.

동일한 타입으로 분류하는 기준

 

• 그 객체가 타입에 속한 다른 객체와 동일한 행동을 하기만 하면 된다.
• 객체가 어떤 데이터를 보유하고 있는지는 타입을 결정하는 데 아무런 영향도 미치지 않음!!

다형성

다형성이란 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력  

 캡슐화

외부에 행동만을 제공하고 데이터는 뒤로 감주는 것
행동에 따라 객체를 분류하기 위해서 행동 먼저 생각한다.

 

• 객체가 외부에 제공해야 하는 책임 먼저 결정
• 책임을 수행하는 데 적합한 데이터 나중에 결정 후
• 외부 인터페이스 뒤로 캡슐화

객체를 결정하는 것은 행동이다. 데이터는 단지 행동을 따를 뿐이다

타입의 계층

• 객체가 동일한 타입으로 분류되기 위해 공통의 행동 존재
• 트럼프는 트럼프 인간을 포괄하는 개념

일반화/특수화 관계

일반적 : 더 포괄적이라는 의미 내포
특수적 : 일반적인 개념보다 범위가 더 좁다는 것을 의미

 

• 이 관계를 결정하는 것은 객체의 상태를 표현하는 데이터가 아니라 행동이다.
• 한 타입이 다른 타입보다 더 특수하게 행동/ 반대로 한 타입은 다른 타입보다 더 일반적으로 행동!

→ 관계에 중요한 것은 객체가 내부에 보관한 데이터가 아니라 객체가 외부에 제공하는 행동

행동의 관점

일반적 타입 - 특수한 타입이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만을 가지는 타입
특수적 타입 - 일반적인 타입이 가진 모든 타입을 포함하지만 거기에 더해 자신만의 행동을 추가하는 타입

일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동 가지지만 더 큰 크기의 외연 집합 가진다.
타입의 내연 의미하는 행동의 가짓수, 타입의 외연을 의미하는 집합의 크기  → 이 둘은 서로 반대이다.

 

슈퍼타입과 서브타입

일반적인 타입 : 슈퍼타입(supertype)
좀 더 특수한 타입 : 서브타입(subtype)
→ 두 타입 간의 관계가 행동에 의해 결정된다

행위적 호환성

서브타입은 슈퍼타입을 대체 가능하다
표기 방법

• 좀 더 일반적인 타입인 슈퍼타입 상단
• 좀 더 특수한 타입인 서브타입 하단
• 둘을 속이 빈 삼각형으로 연결해 표현

→ 이때 서브타입에서는 슈퍼타입과 중복된 행위를 생략 가능

 

이를 적용한 관련 코드는 깃허브 링크를 걸겠습니다.

https://github.com/kimtaesoo99/Object_oriented

GitHub - kimtaesoo99/Object_oriented