지하철 노선도
- ‘정확성’을 버리고 ‘목적’에 집중한 결과
승객이 꼭 알아야하는 사실만 정확하게 표현하고 몰라도 되는 정보는 무시함으로써 이해하기 쉽고 단순하며 목적에 부합하는 지하철 노선도를 창조해 낼 수 있었다.
현실은 복잡성의 총체이다. 이 현실을 이해하기 위해서 분해하고 단순화하는 전략을 따른다.
추상화는 아래의 두가지 차원에서 진행된다.
- 공통점은 취하고 차이점을 버리는 일반화
- 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부사항을 제거하는 단순화
‘트럼프’라는 공통점을 통해 묶이지만 각각을 쉽게 구분할 수 있다.
이처럼 명확한 경계를 가지고 서로 구별할 수 있는 구체적인 사람이나 사물을 객체지향 패러다임에서는 객체라고한다.
이렇게 각각을 구분할 수 있으나, 공통적으로 일반적인 외형과 행동방식을 지니고 있기 때문에 ‘트럼프’라고 말할 수 있는 것이다.
‘기껏해야 트럼프에 불과해!’
인물들의 차이점을 무시하고 공통점만을 강조함으로써 트럼프라는 개념으로 단순화하는 것은 추상화의 일종이다.
이처럼 공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 ‘개념’ 이라고 한다.
📌 개념이란 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 뜻한다.이 ‘개념’을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 ‘분류’할 수 있다.
객체에 어떤 개념을 적용하여 개념 그룹의 일원이 될 때, 이 객체를 그 개념의 ‘인스턴스’라고 한다.
객체 → 개념 → 분류 → 개념의 인스턴스
개념은 객체의 분류장치이다. 이 때, 세 가지 관점을 이야기한다.
- 심볼 - 개념을 가리키는 간략한 이름 / 명칭 (이름)
- 내연 - 개념의 정의, 이 내연을 통해 객체가 개념에 속하는가를 판단할 수 있다. (기준)
- 외연 - 개념에 속하는 모든 객체의 집합 (집합)
예를 들어 트럼프
- 심볼 - 트럼프
- 내연 - 납작하고 두손과 두발이 귀퉁이에 달려있는 등장인물
- 외연 - 등등..
외연의 입장에서 객체를 개념에 적용한다는 것은 이 객체를 객체 집합에 포함시킨다는 것을 의미한다.
이렇게 ‘분류’하는 것은 추상화의 두가지 차원을 모두 사용한다.
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공통점은 취하고 차이점을 버리는 일반화
→ 개별 객체 간의 차이를 배제하고 공통점만을 취하여 ‘트럼프’로 포함시켰다.
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중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부사항을 제거하는 단순화
→ 내연이 납작하고 두손과 두발이 모서리에 달려있다는 기준만을 생각하고 이외의 사항들은 무시하였다.
타입은 개념과 동일하지만, 컴퓨터 내부로 들어오는 순간 좀 더 기계적인 의미로 윤색될 수 밖에 없다.
메모리 세상에서는 ‘타입’이라는 질서가 존재하지 않는다. 하지만 데이터를 어떻게 사용되느냐를 구분하기 위해서 ‘타입’이 생겨나게 되었다.
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타입은 데이터가 어떻게 사용되는가에 관한 것이다.
실제로 타입이 생겨난 이유는 데이터를 어떻게 사용할 것(숫자로, 문자로 등등)인가를 결정하기 위해서이다.
→ 연산자의 종류가 아니라 어떤 데이터에 어떤 연산자를 적용할 수 있느냐가 그 데이터의 타입을 결정한다.
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타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰진다.
연산자만 알고 있으면 타입을 사용할 수 있다.
우리는 객체를 일종의 데이터처럼 사용한다. 따라서 객체를 타입에 따라 분류하고 그 타입에 이름을 붙이는 것은 결국 프로그램에서 사용할 새로운 데이터 타입을 선언하는 것과 같다.
- 하지만 데이터는 아니다.
- 객체는 행위에 따라 변할 수 있는 상태를 가지고 있다.
- 객체에 중요한 것은 객체의 행동이다.
- 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다.
- 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다.
객체의 내부 표현 방식이 다르더라도 어떤 객체들이 동일하게 행동한다면 그 객체들은 동일한 타입에 속한다.
- 다른 두 객체를 동일한 타입으로 분류하는 기준은 “**동일한 행동을 하는가”**이다.
- 즉, 같은 타입에 속한 객체는 행동만 동일하다면 서로 다른 데이터를 가질 수 있다.
동일한 행동이란 동일한 책임을 의미하며, 동일한 책임이란 동일한 메시지 수신을 의미한다.
- 내부의 데이터 표현 방식이 다르더라도 동일한 메시지를 수신할 수 있어야한다. 즉, 메시지를 처리하는 방식은 객체마다 달라질 수 있다. → ‘다형성’
- 이렇게 데이터 내부 표현 방식과 무관하게 행동만이 고려 대상이라는 사실은 외부에 데이터를 감춰야한다는 것을 의미한다. → ‘캡슐화’
책임 주도 설계
- 객체가 외부에 제공해야할 책임을 결정
- 책임에 적합한 데이터 결정
- 데이터를 외부 인터페이스 뒤로 캡슐화
‘트럼프 카드’와 ‘트럼프 인간’의 차이는 무엇인가?
- 행동에 집중해야한다.
- 트럼프 카드 → ‘납작 엎드리고 뒤집어질 수 있다’
- 트럼프 인간 → ‘납작 엎드리고 뒤집어질 수 있다’ + ‘걸을 때마다 몸이 좌우로 펄럭일 수 있다’
즉, ‘트럼프 카드’ 타입의 외연에 ‘트럼프 인간’ 타입의 외연이 포함된다.
📌 일반화/특수화 관계를 결정하는 것은 객체의 상태를 표현하는 데이터가 아니라 행동이라는 것이다.‘트럼프’는 ‘트럼프 인간’을 포괄하는 좀 더 일반적인 개념이다. ‘트럼프 인간’은 좀 더 특화된 행동을 하는 특수한 개념이다. 두 타입의 관계를 ‘일반화/특수화’ 관계이다
일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동을 가진다.
- 일반적인 타입은 특수한 타입이 가진 행동 중에서 일부만 가진다.
- 특수한 타입은 일반적인 타입의 모든 행동을 포함하지만, 추가적인 행동이 존재한다.
일반적인 타입은 특수한 타입보다 외연이 더 크다.
일반적인 타입이 ‘슈퍼타입’ 특수한 타입이 ‘서브타입’이다.
어떤 타입이 다른 타입의 서브타입이 되기 위해서는 행위적 호환성을 만족시켜야 한다. 즉, 서브타입은 슈퍼타입을 대체할 수 있어야 한다.
- 서브타입은 슈퍼타입의 행위에 추가적으로 특수한 자신만의 행동을 추가하는 것이다.
중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부사항을 제거하는 단순화를 통해 일반화/특수화 계층을 만들었다.
- 트럼프 인간 → 트럼프 계층을 분리한 것은 ‘걸어다니는 행동’을 제거함으로써 가능했다.
- 이 계층의 차이는 행동의 차이이다.
객체지향은 객체를 다루는 것인데, 타입이 필요한 이유는 무엇인가?
타입을 사용하는 이유는 동적으로 변하는 객체의 복잡성을 극복하기 위해서이다.
객체의 상태는 변하지만, 객체를 다른 객체와 구분하는 ‘식별성’은 유지된다.
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변화하는 객체의 상태와 무관하게 객체를 정적인 모습으로 다룰 수 있게 한다. 즉, 복잡성을 제거한다.
→ 결국 타입 또한 복잡성을 제거하는 단순화, 즉 추상화이다.
타입을 구현하는 방법이 ‘클래스’이다.
- 타입 - 객체를 분류하기 위해 사용하는 ‘개념’
- 클래스 - 타입을 구현하기 위한 ‘방법’