[SW Engineering] Object-Oriented Programming

Object-Oriented Programming

Object-Oriented Programming 이란 절차지향 프로그래밍과는 반대되는 개념으로, 컴퓨터 프로그램을 명령어의 순차적 실행으로 보는 시각에서 벗어나 객체들간의 상호작용으로 나타내고자 하는 노력의 산물이라 할 수 있다. 이 프로그래밍 패러다임은 소프트웨어를 유연하고 변경이 쉽게 만들고, 개발과 보수를 간편하게 하며, 직관적 코드 분석을 가능하게 한다는 장점이 있다.

그렇다면 객체지향 프로그래밍에서 뜻하는 객체란 무엇일까. 객체가 무엇인지 모르는데, 객체지향 프로그래밍을 할 수는 없기 때문에 객체에 관해 조금 더 자세히 알아보아야 한다.

객체란 An object represents an entity 라는 간단한 말로 설명된다. 객체는 물리적이거나 개념적인, 나아가 추상적인 어떠한 사상 등 상태와 행위를 가지는 모든 것을 뜻한다. 트럭, 화학 작용, 색깔 등 특정한 상태나 그 개념이 동작하거나 상호작용하는 특정한 방법만 있다면 모두 객체가 될 수 있다.

An object is an entity with a well-defined boundary and identity that encapsulates state and behavior.

이를 Oracle Java - object 에서는 아래와 같이 보여준다. Object 모식도 안에는 객체가 가진 상태(State)가 있고, 바깥쪽에는 객체가 어떻게 행동하는지, 상호작용하는지를 묘사하는 행위(Method)가 있다.

객체 상호작용 (Object collaboration) : Sequence Diagram

절차지향 언어와 객체지향 언어의 큰 차이 중 하나를 꼽자면 데이터 접근성이 있다. 절차지향 언어는 Global 하게 지정된 데이터에 논리 블록인 함수들이 Public 하게 접근할 수 있다. 절차지향 언어는 적절한 데이터 구조와 알고리즘을 적용해 요구사항을 만족하도록 기능하는 것이 핵심이라고 볼 수 있다. 이것은 마치 알고리즘 문제 하나를 해결하는 것과 비슷하다고 생각할 수 있다.

이와 반대로 객체지향 프로그래밍은 데이터에 쉽게 접근할 수 없다. 위에서 보았던 그림에서 객체 바깥 쪽이 얇은 막에 둘러싸인 것처럼 테가 그려진 것을 볼 수 있다. 이는 객체 내부 상태에는 직접 접근할 수 없음을 나타내는 것인데, 객체 Principle 중 하나인 Encapsulation 이라고 한다. 이렇게 데이터에 직접 접근하는 것을 막음으로써 데이터의 무분별한 수정을 막을 수 있고, 개발자에게 객체 내부 정보를 보이지 않게 할 수 있다.

그럼 객체는 어떻게 상호작용 하는가. 객체는 자기 내부 상태 정보에 직접 접근을 통제하는 대신 Public 하게 공개된 Method 를 통해 데이터를 전달한다.

예를 들어, Professor 객체가 Student 의 ID 값이 필요하다고 가정하자. Professor 객체는 Student.ID 와 같은 방법으로 ID를 받을 수 없다. 그 대신 Professor 는 Student 의 getID() 메소드를 통해 ID 값을 반환받음으로써 문제해결에 필요한 정보를 얻을 수 있다.

이처럼 특정한 상황에서 서로 다른 객체는 각자의 정보가 필요할 때가 있다. 이렇게 특정한 상황을 가정한 시나리오 상에서 객체가 어떻게 상호작용 하여 문제를 해결하는지를 나타낸 것을 Sequence Diagram 이라고 한다. 아래는 강사가 학생의 시험 성적을 입력하고, 100점일 때는 특급점수를 추가한다는 하나의 시나리오를 보여주는 Sequence Diagram 이다.

객체지향 프로그래밍을 위해

어떤 분야든 단순히 아는 것과 실제로 경험하는 것의 차이는 크다. 좋은 객체지향 프로그래밍을 위해서는 요구사항 분석에서부터 객체지향 프로그램 설계, 개발과 배포, 유지 및 보수에 걸친 모든 범위를 수행해보는 것이 중요하다. 그리고 그 과정에서 나만의 깨달음을 하나씩 쌓아 올리다보면 의식하지 않아도 좋은 좋은 소프트웨어를 만드는 엔지니어가 되어있지 않을까 생각한다.

다음은 Object-Oriented Principles 를 공부해보고 내 개발 경험에 어떻게 녹일 수 있었을까하는 자조섞인 글을 써볼까 한다.