객체지향(3) - 타입과 추상화

3장에서는 소프트웨어 개발에서 가장 중요한 개념인 추상화와 마주치게 될 것

거창해 보이지만 추상화는 단순화를 의미함

객체지향 패러다임에서 가장 널리 사용되는 추상화는 동적인 객체들을 단순화시켜 정적인 타입으로 갈무리하는 것

타입의 개념을 이해하고 나면 객체를 구현하기 위해 클래스를 사용하는 이유를 이해하게 될 것

추상화를 통한 복잡성 극복

헤리 백의 현대적인 지하철 노선도의 원형 이야기

불필요한 지형 정보를 제거함으로써 단순함을 달성한 추상화의 훌륭한 예

 

현실에 존재하는 다양한 현상 및 상호작용하기 위해서는 우선 현실을 이해해야 한다. 문제는 복잡성의 총체인 현실이라는 괴물을 그대로 수용하기에는 인간이 지니고 있는 인지 능력과 저장 공간이 너무나도 보잘것이

없다는 점이다. 따라서 사람들은 본능적으로 이해하기 쉽고 예측 가능한 수준으로 현실을 분해하고 단순화하는 전략을 따른다.

 

진정한 의미의 추상화 : 현실에서 출발하되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정

 

추상화의 목적 : 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는 것이다.

 

훌륭한 추상화 : 목적에 부합하는 것이어야 한다. ex)사실적인 지형 정보를 추가한 초기의 런던 지하철 노선도 역시 추상화였다. 하지만 지하철을 이용하는 승객들의 목적에는 적합하지 않았다.

 

어떤 추상화도 의도된 목적이 아닌 다른 목적으로 사용된다면 오도될 수 있다. 추상화의 수준, 이익, 가치는 목적에 의존적이다.

 

추상화의 정의

어떤 양상, 세부사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법이다.

 

복잡성을 다루기 위해 추상화는 두 차원에서 이뤄진다.

1. 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것이다.
2. 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것이다.

모든 경우에 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것이라는 점을 기억하라.

 

객체지향 패러다임은 객체라는 추상화를 통해 현실의 복잡성을 극복한다. 그리고 객체지향 패러다임을 이용해  유용하고 아름다운 애플리케이션을 개발하기 위한 첫걸음은 추상화의 두 차원을 올바르게 이해하고 적용하는 것이다.

 

그룹으로 나누어 단순화하기

앨리스는 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕을 의도적으로 "기껏해야 트럼프에 불과해"라고 그들의 차이점(계급, 나이, 성격등등)은 과감하게 무시한 채 공통점만을 취해 단순화 해버렸다. 그럴수있는 이유는 그들이 "트럼프"라고 했을 때 떠오르는 일반적인 외형과 행동 방식을 지니고 있었기 때문이다.

 

개념

공통점을 기반으로 객체들을 묶기 위한 그릇을 개념(concept)이라고 한다. ex)커피, 모니터, 트럼프, 모빌리티

 

개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 분류(classificatino)할 수 있다. ex)앨리스가 정원에 존재하는 객체들을  "트럼프"와 "토끼"라는 두 개의 개념으로 나누고는 두 개념에 적합한 객체가 각 그룹에 포함되도록 분류했던 것. 결국 각 객체는 특정한 개념을 표현하는 그룹의 일원으로 포함된다.

 

이처럼 객체에 어떤 개념을 적용하는 것이 가능해서 개념 그룹의 일원이 될 때 객체를 그 개념의 인스턴스(instance)라고 한다.

 

객체의 정의

객체란 특정한 개념을 적용할 수 있는 구체적인 사물을 의미한다. 개념이 객체에 적용됐을 때 객체를 개념의 인스턴스라고 한다.

 

개념의 세 가지 관점

일반적으로 객체의 분류 장치로서 개념을 이야기할 때는 아래의 세가지 관점을 함께 언급한다.

• 심볼(symbol) : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
• 내연(intension) : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.
• 외연(extension) : 개념에 속하는 모든 객체의 집함(set)

 

• 심볼 : 트럼프
• 내연 : 몸이 납작하고 두 손과 두 발은 네모 귀퉁이에 달려 있는 등장인물
• 외연 : 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕

 

부가설명

심볼 : 심볼이란 개념을 가리키는 이름이다. 앨리스 이야기에서 개념을 지칭하는데 사용하는 '트럼프'라는 이름은 개념의 심볼이 된다.

 

내연 : 내연이란 개념의 의미를 나타난다. 앨리스 이야기에서 몸이 납작하고 두 손과 두 발이 네모난 몸 모서리에 달려 있다는 트럼프에 대한 설명이 바로 내연이다. 내연은 개념을 객체에게 적용할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 조건이라는 점에 주목하라. 하얀 토끼는 트럼프의 내연을 만족시키지 못하기 때문에 트럼프가 될 수 없다.

 

외연 : 외연은 개념에 속하는 객체들, 즉 개념의 인스턴스들이 모여 이뤄진 '집합'을 가르킨다. 앨리스의 이야기에서 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비들, 하트 잭, 하트 왕과 하트 여왕은 모두 트럼프의 외연을 구성하는 객체 집합에 속한다.

 

개념을 구성하는 심볼, 내연, 외연은 객체의 분류 방식에 대한 지침을 제공한다. 개념이 심볼, 내연, 외연으로 구성돼 있다는 사실보다는 개념을 이용해 객체를 분류할 수 있다는 사실이 더 중요하다.

 

분류

분류란 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업이다.

 

분류는 객체지향의 가장 중요한 개념 중 하나다. 어떤 객체를 어떤 개념으로 분류할지가 객체지향의 품질을 결정한다. 객체를 적절한 개념에 따라 분류하지 못한 애플리케이션은 유지보수가 어렵고 변화에 쉽게 대처하지 못한다. 더 중요한 것은 적절한 분류 체계는 애플리케이션을 다루는 개발자의 머릿속에 객체를 쉽게 찾고 조작할 수 있는 정신적인 지도를 제공한다는 것이다. 여러분의 인지능력을 발휘해 최대한 직관적으로 분류하라.

 

분류는 추상화를 위한 과정이다

앞에서 추상화가 두 가지 차원에서 이뤄진다고 했던 것을 머리속에 떠올려 보자. 추상화의 첫 번째 차원은

구체적인 사물 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순화하는 것이다. 추상화의 두 번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거해 단순화하는 것이다. 개념을 통해 객체를 분류하는 과정은 추상화의 두 가지 차원을 모두 사용한다.

 

1)정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주, 하객으로 참석한 왕과 왕비를 트럼프라는 개념으로 묶은 것은 개별 객체

간의 차이점은 무시하고 공통점을 취한 결과다.

 

2)트럼프에 속하는 객체들의 공통점 중에서도 우리가 중요하다고 생각하는 특징은 몸이 납작하고 두 손과 두 발이 네모난 몸 모서리에 달려 있다는 것뿐이다. 그 외의 사항들은 앨리스의 이야기를 풀어나가는 데 어떤 도움도 되지 않기 때문에 전적으로 무시하고 있다. 따라서 추상화의 두 번째 차원에 따라 불필요한 세부 사항을 제거했다고 볼 수 있다.

 

타입 : 타입은 개념이다

타입은 개념과 동일하다. 따라서 타입이란 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 의미한다. 어떤 객체에 타입(개념)을 적용할 수 있을때 그 객체를 타입(개념)의 인스턴트라고 한다. 타입의 인스턴스는 타입을 구성하는 외연인 객체 집합의 일원이 된다.

 

타입이 근본적으로 개념과 동일하다고 하더라도 일단 컴퓨터 내부로 들어오는 순간 좀 더 기계적인 의미로 윤색될 수밖에 없다. 그리고 기계적인 의미는 종종 개발자들의 머리를 혼란스럽게 만든다.

 

타입 : 데이터 타입

컴퓨터가 어떤 작업을 수행하기 위해서는 작업에 필요한 데이터를 메모리 안으로 블러들여야 한다. 메모리에 불러들여진 데이터들은 무수히 많은 0과 1로 치장되어 메모리에 저장된다. 메모리의 세상에는 타입이라는 질서가 존재하지 않는다. 실제로 '타입이 없다(Untyped)'라는 말은 메모리 안의 데이터를 다룰 수 있는 단 하나의 타입만이 존재한다는 것을 의미한다(비트열). 어떤 메모리 안에 들어 있는 값의 의미는 그 값을 가져다 자신의 용도에 맞게 사용하는 외부의 해석가에 의해 결정된다.

 

애플리케이션 안에서 타입이 없는 메모리 내부의 값을 다루다 보면 수많은 오해와 시행착오에 부딪히게 된다.

메모리 안에 저장된 '10010001'이라는 값은 숫자인가, 문자인가, 아니면 특정한 메모리 상의 주소인가? 혼란은 혼란을 낳고 프로그래머를 정신 착란으로 몰고 가다가 급기야는 데이터를 잘못 사용해서 애플리케이션의 죽음의 길로 몰고 가기도한다.

 

타입없는 무질서가 초래한 혼돈의 세상에 질려버린 사람들은 급기야 메모리 안의 데이터에 특정한 의미를 부여하기 시작했다. 사람들은 자신이 다뤄야 하는 데이터의 용도와 행동에 따라 그것들을 분류했다. 데이터를 숫자형, 데이터를 문자열형 등으로 분류했다.

 

컴퓨터 안에 살아가는 데이터를 목적에 따라 분류하기 시작하면서 프로그래밍 언어 안에서는 서서히 타입 시스템(type system)이 자라나기 시작했다. 타입 시스템의 목적은 메모리 안의 모든 데이터가 비트열로 보임으로써 야기되는 혼란을 방지하는 것이다.

 

타입 시스템은 메모리 안에 저정된 0과 1에 대해 수행 가능한 작업과 불가능한 작업을 구분함으로써 데이터가 잘못 사용되는 것을 방지한다. 결과적으로 타입 시스템의 목적은 데이터가 잘못 사용되지 않도록 제약사항을 부과하는 것이다.

 

타입: 타입에 관한 두가지 중요한 사실

첫째) 타입은 데이터가 어떻게 사용되느냐에 관한 것이다.

숫자형 데이터가 숫자형인 이유는 데이터를 더하거나 뺄 수 있기 때문이다. 데이터가 어떤 타입에 속하는지 결정하는 것은 데이터에 적용할 수 있는 작업이다. 일반적으로 데이터를 이용해 수행할 수 있는 것들은 산술 연산자들이다. 여기서 중요한 것은 연산자의 종류가 아니라 어떤 데이터에 어떤 연산자를 적용할 수 있느냐가 그 데이터의 타입을 결정한다는 점이다.

 

둘째) 타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지는 외부로부터 철저하게 감춰진다.

데이터 타입의 표현은 연산 작업을 수행하기에 가장 효과적인 형태가 선택되며, 개발자는 해당 데이터 타입의 표현 방식을 몰라도 데이터를 사용하는 데 지장이 없다.

 

프로그래밍 언어 관점에서 데이터 타입

데이터 타입은 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터다.

*메타데이터 : 데이터에나 대한 데이터(데이터에 대한 설명)

데이터에 대한 분류는 암시적으로 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정한다.

 

타입 : 객체와 타입(클래스)

전통적인 데이터 타입과 객체지향의 타입 사이에 깊은 연관성이 있다. 객체지향 프로그램을 작성할 때 우리는 객체를 일종의 데이터처럼 사용한다. 따라서 객체를 타입에 따라 분류하고 그 타입에 이름을 붙이는 것은 결국 프로그램에서 사용할 새로운 데이터 타입을 선언하는 것과 같다.

 

객체는 행위에 따라 변할 수 있는 상태를 가지고 있다는 사실을 기억하라. 애플리케이션 내부에 살고 있는 모든 객체의 상태를 모으면 결국 애플리케이션에서 관리해야 하는 전체 데이터를 표현할 수 있게 된다.

 

그렇다면 객체는 데이터인가? 그렇지 않다. 객체에서 중요한 것은 객체의 행동이다. 상태는 행동의 결과로 초래된 부수효과를 표현하기 위해 도입한 추상적인 개념일 뿐이다. 객체를 창조할 때 가장 중요하게 고려해야 하는 것은 객체가 이웃하는 객체와 협력하기 위해 어떤 행동을 해야 할지 결정하는 것이다. 즉, 객체가 협력을 위해 어떤 책임을 지녀야 하는지를 결정하는 것이 객체지향 설계의 핵심이다

 

데이터 타입에 관해 언급했던 두 가지 조언은 객체의 타입을 이야기할 때도 동일하게 적용된다.

첫째) 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다. 어떤 객체들이 동일한 행동을 수행을 할 수 있다면 그 객체들은 동일한 타입으로 분류 될 수 있다.

 

둘쨰)객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다. 객체의 행동을 가장 효과적으로 수행할 수 있다면 객체 내부의 상태를 어떤 방식으로 표현하더라도 무방하다.

 

행동이 우선이다

첫 번째 조언에 따르면 객체가 어떤 행동을 하느냐에 따라 객체의 타입이 결정된다. 두 번째 조언을 따르면 객체의 타입의 타입은 객체의 내부 표현과는 아무런 상관이 없다. 따라서 객체의 내부 표현 방식이 다르더라도 어떤 객체들이 동일하게 행동한다면 그 객체들은 동일한 타입에 속한다.(ex 자료구조의 리스트(배열, 포인터))

 

이것은 객체를 타입으로 분류할 때 사용하는 기준을 명확하게 제시한다. 어떤 객체가 다른 객체와 동일한 타입으로 분류하는 기준은 무엇인가? 그 객체가 타입에 속한 다른 객체와 동일한 행동을 하기만 하면 된다. 그 객체가 어떤 데이터를 가지고 있는지는 우리의 관심사가 아니다. 그 객체가 다른 객체와 동일한 데이터를 가지고 있더라도 다른 행동을 한다면 그 객체들은 서로 다른 타입으로 분류돼야 한다.

 

결론적으로 객체의 타입을 결정하는 것은 객체의 행동뿐이다. 객체가 어떤 데이터를 보유하고 있는지는 타입을 결정하는 데 아무런 영향을 미치지않는다.

 

같은 타입에 속한 객체는 행동만 동일하다면 서로 다른 데이터를 가질 수 있다. 여기서 동일한 행동이란 동일한 책임을 의미하며, 동일한 책임이란 동일한 메시지 수신을 의미한다. 따라서 동일한 타입에 속한 객체는 내부의 데이터 표현 방식이 다르더라도 동일한 메시지를 수신하고 이를 처리할 수 있다. 다만 내부의 표현 방식이다르기 때문에 동일한 메시지를 처리하는 방식은 서로 다를 수 밖에 없다. 이것은 '다형성'에 의미를 부여한다.

 

다형성이란 동일한 요청에 의해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 뜻한다. 동일한 메시지를 서로 다른 방식으로 처리하기 위해서는 객체들은 동일한 메시지를 수신할 수 있어야 하기 때문에 결과적으로 다형적인 객체들은 동일한 타입(또는 타입 계층)에 속하게 된다.

 

데이터의 내부 표현 방식과 무관하게 행동만이 고려 대상이라는 사실은 외부에 데이터를 감춰야 한다는 것을의미한다. 따라서 훌륭한 객체지향 설계는 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야 한다.

이 원칙을 흔히 캡슐화라고 한다.

 

행동에 따라 객체를 분류하기 위해서는 객체가 내부적으로 관리해야하는 데이터가 아니라 객체가 외부에 제공해야하는 행동을 먼저 생각해야 한다. 이를 위해서는 객체가 외부에 제공해야 하는 책임을 먼저 결정하고 그 책임을 수행하는 데 적합한 데이터를 나중에 결정한 후, 데이터를 책임을 수행하는 데 필요한 인터페이스를뒤로 캡슐화 해야한다. 데이터를 먼저 결정하고 객체의 책임을 결정하는 방법은 유연하지못한 설계라는 악몽을 초래한다. 흔히 책임-주도 설계(Responsibility-Driven Desgin)라고 부르는 객체지향 설계 방법은 데이터를 먼저 생각하는 데이터-주도 설계(Data-Driven Design)방법의 단점을 개선하기 위해 고안됐다.

 

앨리스는 정원에 들어선 사람들의 대부분을 트럼프라는 타입으로 분류했다. 앨리스가 그들을 동일한 타입으로 분류한 이유는 그들이 동일한 방식에 따라 행동했기 때문이다. 그들은 몸이 납작하기 때문에 종이처럼 납작 엎드릴 수 있고, 강한 바람에 뒤집어질 수도 있다.

 

타입의 계층

우리는 트럼프 타입의 정의, 즉 내연을 납작 엎드릴 수 있고 뒤집어질 수 있으며 걸을 때마다 몸이 종이처럼 좌우로 펄럭이는 존재로 정의했다. 일반적으로 트럼프 카드는 납작 엎드릴 수 있고, 뒤집어질 수는 있지만 걸어다닐 수는 없다. 따라서 우리는 트럼프 타입으로 불렸던 객체들을 좀 더 정확하게 '트럼프 인간'이라는 타입으로 분류하는 것이 옳다.

 

뭔가 실마리가 잡히는가? '트럼프 인간' 타입의 객체는 트럼프 타입의 객체가 할 수 있는 모든 행동을 할 수 있을뿐만 아니라 추가적으로 걸어다니는 행동을 더 할 수 있다.

 

트럼프 인간은 "납작 엎드릴 수 있고 뒤집어질 수 있기"때문에 트럼프가 될 수 있지만 트럼프는 "걸을 때마다 종이처럼 좌우로 펄럭 일 수는 없기"때문에 트럼프 인간이 될 수 없다. 다시말해 트럼프 인간은 트럼프의 일종이지만 일반적인 트럼프 카드보다 좀 더 특화된 행동을 하는 트럼프인 것이다.

 

외연이라는 객체 집합의 관점에서 트럼프와 트럼프 인간 타입을 살펴보자

트럼프 인간은 트럼프다. 따라서 모든 트럼프 인간은 동시에 트럼프이기도 하다.

이것은 트럼프 인간 타입에 속한 객체는 트럼프 타입의 객체에도 함께 속해야 한다는 것을 의미한다.

이 관점에서 트럼프는 트럼프 인간을 포괄하는 좀 더 일반적인 개념이다. 트럼프 인간은 트럼프보다 좀 더 특화된 행동을 하는 특수한 개념이다. 이 두 개념 사이의 관계를 일반화/특수화(generalization/specialization) 관계라고 한다.

 

 

일반화/특수화 관계

트럼프와 트럼프 인간의 예에서 알 수 있는 것처럼 타입과 타입 사이에는 일반화/특수화 관계가 존재할 수 있다. 트럼프는 트럼프 인간보다 더 일반적인 개념이다. 더 일반적이라는 말은 더 포괄적이라는 의미를 내포하기 때문에 트럼프는 트럼프 인간에 속하는 객체를 포함한다.

 

여기서 중요한 것은 객체지향에서 일반화/특수화 관계를 결정하는 것은 객체의 상태를 표현하는 데이터가 아니라 행동이라는 것이다. 어떤 객체가 다른 객체보다 더 일반적인 상태를 표현하거나 더 특수한 상태를 표현한다고 해서 두 객체가 속하는 타입 간에 일반화/특수화 관계가 성립하는 것은 아니다.

 

행동의 관점에서 더 일반적인 타입이란 무엇이고 더 특수한 타입이란 무엇인가?

일반적인 타입이란 특수한 타입이 가진 모든 행동들 중에서 일부 행동만을 가지는 타입을 가리킨다.

특수한 타입이란 일반적인 타입이 가진 모든 타입을 포함하지만 거기에 더해 자신만의 행동을 추가하는 타입을 가리킨다.

 

여기서 주의해야 할 점은 타입의 내연을 의미하는 행동의 가짓수와 외연을 의미하는 집합의 크기는 서로 반대라는 사실이다. 일반화/특수화 관계에서 일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동을 가지지만 더 큰 크기의 외연 집합을 가진다. 특수한 타입은 일반적인 타입보다 더 많은 행동을 가지지만 더 적은 크기의 외연 집합을 가진다.

 

슈퍼타입과 서브타입

더 일반적인 타입을 슈퍼타입이라고 하고 좀 더 특수한 타입을 서브타입이라고 한다.

서브타입은 슈퍼타입의 행위에 추가적으로 특수한 자신만의 행동을 추가하는 것이므로 슈퍼타입의 행동은

서브타입에게 상속된다.

 

추상화의 두 번째 차원은 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부사항을 제거시켜 단순하게 만드는 것이다. 일반화/특수화 계층은 객체지향 패러다임에서 추상화의 두 번째 차원을 적절하게 활용하는 대표적인 예다

ex)

우리는 정원에 있는 등장인물들을 트럼프 인간으로 추상화했다. 그러나 가끔식은 트럼프 인간이 아니라 그들을 좀 더 단순화된 트럼프로 보는 것이 상황을 좀 더 단순하게 만드는 경우가 있다. 앨리스가 "기껏해야 트럼프에 불과해!"라고 생각했을 때 앨리스의 머릿속에서 걸을 수 있는 트럼프 인간의 특수한 능력은 제거하고 종이 조각처럼 쉽게 뒤집어지는 트럼프의 특성에 집중한 것이다. 앨리스는 그 시점에 중요한 사항인 트럼프의 특성에만 집중하고 불필요한 트럼프 인간의 특성은 제거해서 상황을 단순하게 만들었다.

 

여기서 두 가지 추상화 기법이 함께 사용됐다는 점에 주목하라. 하나는 정원에 있던 등장인물들의 차이점은 배제하고 공통점만을 강조함으로써 이들의 공통의 타입인 트럼프 인간으로 분류했다는 것이다. 다른 하나는 트럼프 인간을 좀 더 단순한 관점에서 바라보기 위해 불필요한 특성을 배제하고 좀 더 포괄적인 의미를 지닌 트럼프로 일반화했다.

 

정적 모델 : 타입의 목적

왜 타입을 사용해야 하는가? 객체지향은 객체를 지향하는 것이므로 객체만 다루면 되지 않는가?

타입을 사용하는 이유는 인간의 인지 능력으로는 시간에 따라 동적으로 변하는 객체의 복잡성을 극복하기가

너무 어렵기 때문이다.

 

앨리스의 키는 앨리스가 어떤 음식을 먹을 때마다, 어떤 행동을 할 때마다 시시각각 변한다. 앨리스의 키는 계속 변하지만 모든 경우에 앨리스는 단지 앨리스일 뿐이다. 앨리스라고 하는 객체의 상태는 변하지만 앨리스를 다른 객체와 구별할 수 있는 식별성은 동일하게 유지된다. 따라서 우리는 머리속에 앨리스가 가질 수 있는 모든 경우의 키값을 나열하는 대신 앨리스의 키가 임의의 값을 가질 수 있다는 사실만을 생각함으로써 상황을 단순하게 만들 수 있다. 단지 앨리스가 변경되는 키라는 상태를 가진다고 단순화하면 그만이라는 것이다.

 

타입은 시간에 따라 동적으로 변하는 앨리스의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.

 

그래서 결국 타입은 추상화다

이런 관점에서 타입은 추상화다. 어떤 시점에 앨리스에 관해 생각할 때 불필요한 시간이라는 요소와 상태 변화라는 요소를 제거하고 철저하게 정적인 관점에서 앨리스의 모습을 묘사하는 것을 가능하게 해준다.

 

동적 모델과 정적 모델

지금까지의 논의를 통해 객체를 생성할 때 우리는 두 가지 모델을 동시에 고려한다는 사실을 알 수 있다.

 

첫째) 객체가 특정 시점에 구체적으로 어떤 상태를 가지느냐다. 이를 객체의 "스냅샵"이라고 한다. 객체지향 모델링을 위한 표준 언어인 UML에서 스냅샷은 "객체 다이어그램"이라고도 불린다. 스냅샷처럼 실제로 객체가 살아 움직이는 동안 상태가 어떻게 변하고 어떻게 행동하는지를 포착하는 것을 '동적 모델'이라고한다

 

둘째) 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 독립적으로 표한하는 것이다. 일반적으로 이런 모델을

'타입 모델'이라고 한다.이 모델은 동적으로 변하는 객체의 상태가 아니라 객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현하기 때문에 '정적 모델'이라고 한다.

 

객체지향 애플리케이션을 설계하고 구현하기 위해서는 객체 관점의 동적 모델과 객체를 추상화한 타입 관점의 정적 모델을 적절히 혼용해야 한다. 동적 모델과 정적 모델의 구분은 실제로 프로그래밍이라는 행위와도 관련이 깊다. 여러분이 객체지향 프로그래밍 언어를 이용해 클래스를 작성하는 시점에는 시스템을 정적인 관점에서 접근하는 것이다. 그러나 실제로 애플리케이션을 실행해 객체의 상태 변경을 추적하고 디버깅하는 동안에는 객체의 동적인 모델을 탐험하고 있는 것 이다.

 

클래스

객체지향 프로그래밍 언어에서 정적인 모델은 클래스를 이용해 구현된다. 따라서 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 클래스를 이용하는 것이다. "타입을 구현한다"라고 표현했음을 주목하라. 클래스와 타입은 동일한게 아니다. 타입은 객체를 분류하기 위해 사용하는 개념이다. 반면 클래스는 단지 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중 하나일 뿐이다. 실제로 자바스크립트와 같은 프로토타입 기반의 언어에는 클래스가 존재하지 않는다.

 

그럼에도 객체지향 패러다임을 주도하는 대부분의 프로그래밍 언어는 클래스를 기반으로 하기 때문에 대부분의 사람들은 클래스와 타입을 동일한 개념이라고 생각한다. 클래스와 타입을 구분하는 것은 설계를 유연하게 유지하기 위한 바탕이 된다.

 

클래스는 타입의 구현 외에도 코드를 재사용하는 용도로도 사용되기 때문에 클래스와 타입을 동일시하는 것은 수많은 오해와 혼란을 불러일으키곤 한다.

 

지금까지 객체를 분류하는 기준은 타입이며, 타입을 나누는 기준은 객체가 수행하는 행동이라는 사실만을 기억하기 바란다. 객체를 분류하기 위해 타입을 결정한 후 프로그래밍 언어를 이용해 타입을 구현할 수 있는 한 가지 방법이 클래스라는 사실을 아는 것만으로 충분하다. 결국 객체지향에서 중요한 것은 동적으로 변하는 객체의 '상태'와 상태를 변경하는'행동'이다 클래스는 타입을 구현하기 위해 프로그래밍 언어에서 제공하는 구현 매커니즘이라는 사실을 기억하라.

 

※출처 - 조영호 : 객체지향의 사실과 오해​