3장 - 타입과 추상화
지하철 노선도 예시를 들며 내용을 시작한다. 기존의 지하철 노선도는 실제와 유사한 물리적인 지형 위에 구불구불한 운행 노선과 불규칙 적인 역 간의 거리를 “사실적으로” 묘사하고 있다. 하지만 이런 사실적인 정보가 오히려 지하철을 이용하는 승객들은 노선도를 이해하기 더 어려워했다. 지하철 노선도의 목적은 하나의 역에서 다른 역으로 이동하는 것 뿐이다. 즉 어디서 출발하는지 어디서 환승하는지 어떤 역을 거쳐야 빨리 가는지 만 확인하면 되는 것이다. 사실적으로 묘사하는게 아닌 역과 역 사이의 연결성을 얼마나 직관적으로 표현하는 것이 더 중요한 포인트다. “정확성”을 버리고 “목적”에 집중하자. 이것을 잘 추상화 했다고 말할 수 있다.
1. 추상화를 통한 복잡성 극복
- 사람들은 본능적으로 이해하기 쉽고 예측 가능한 수준으로 현실을 분해하고 단순화 하는 전략을 따른다.
- 지하철 예시가 이에 해당함 ! 지형 정보는 제거하고 역과 역 사이의 연결성을 강조하면서 승객들의 목적에 맞게 현실을 단순화 했다.
- 추상화란?
- 어떤 양상, 세부사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해 특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법
- 복잡성을 다루기 위한 추상화의 두가지 차원
- 구체적은 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만든다.
- 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부사항을 제거함으로써 단순하게 만든다.
- 객체지향의 패러다임은 객체라는 추상화를 통해 현실의 복잡성을 극복한다.
2. 객체지향과 추상화
이상한 나라의 엘리스 이야기로 예시를 들고 있다. 엘리스는 정원에서 수많은 객체들을 마주하게 되는데 각자 자신만의 독특한 모습을 지니고 있지만 트럼프 모습을 가지고 있다는 공통점이 있다. 엘리스는 여기서 수많은 객체들 중 토끼를 제외한 모든 객체들에 대해서 “기껏해야 트럼프에 불과해” 라고 하며 단순화 시킨다.
- 개념(concept) - 공통점을 기반으로 객체들을 묶기위한 그릇
- 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 뜻함
- 개념을 사용하면 객체를 여러 그룹으로 분류할 수 있다.
- 엘리스가 정원에 존재하는 객체를 토끼와 트럼프라는 두 개념으로 나눈것은 두 개념에 적합한 객체가 각 그룹에 포함되도록 분류한 것이다.
- 개념의 세가지 관점
- 심볼 : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
- 내연 : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 객체가 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.
- 외연 : 개념에 속하는 모든 객체의 집합
- 분류(classification) - 객체에 특정한 개념을 적용하는 작업
- 객체에 특정한 적용하기로 결심했을 때 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하고 있는 것이다.
- 같은 객체를 가리켜도 역할은 다르다.
3. 타입
- 타입은 개념을 대체하는 개념으로 공통점을 기반으로 객체들을 묶기위한 틀이다.
- 개념과 마찬가지로 심볼, 내연, 외연을 이용해 서술할 수 있으며 타입에 속하는 객체 역시 타입의 인스턴스라고 한다.
- 데이터 타입이란?
- 메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 구분하는데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터
- 객체와 타입
- 객체는 데이터가 아니며 어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다.
- 객체의 내부적인 표현은 외부로부터 감춰진다.(캡슐화)
- 객체의 타입을 결정하는 것은 객체의 행동뿐이다. 같은 타입에 속한 객체는 행동만 동일하다면 서로 다른 데이터를 가질 수 있다. 내부 표현 방식이 다르기 때문에 동일한 메시지를 처리하는 방식은 다를 수있다.(다형성)
- 행동이 우선이다
- 객체의 타입은 객체 내부의 표현과 아무런 상관이 없다.
- 동일한 타입으로 분류하는 기준?
- 객체가 타입에 속한 다른 객체와 동일한 행동을 하기만 하면 된다.
- 동일한 데이터를 가지고 있더라도 다른 행동을 한다면 서로 다른 타입으로 분류한다.
- 타입을 사용하는 목적
- 타입은 시간에 따라 동적으로 변하는 객체의 상태를 시간과 무관한 정적인 모습으로 다룰 수 있게 해준다.
- 결국 타입은 객체 상태에 복잡성을 부과하는 시간이라는 요소를 제거함으로써 시간에 독립적인 정적인 모습으로 객체를 생각할 수 있게 해준다.
- 타입은 추상화다
- 타입을 이용하면 객체의 동적인 특성을 추상화 할 수 있다. 시간에 따른 객체의 상태 변경이라는 복잡성을 단순화 시켜준다.
4. 타입의 계층
- 일반화/특수화 관계
- 좀더 포괄적인 개념과, 더 구체적이고 특화된 개념 사이의 관계를 뜻한다.
- 더 포괄적이고 일반적인 개념을 슈퍼타입 더 구체적이고 특화된 개념을 서브타입이라 한다.
- 일반화, 특수화 관계에서도 행동이 가장 중요하며 A의 B가 서브타입이라면 B의 모든 행동은 A도 할 수 있어야 한다. 즉 대체가 가능해야 한다.
- 일반화 특수화 관계는 행동의 가짓수와 외연을 의미하는 집합 크기는 서로 반대다.
- 일반적인 타입은 특수한 타입보다 적은 수의 행동을 하지만 더 큰 외연 집합을 가진다.
- 특수한 타입은 일반적인 타입보다 더 많은 행동을 하지만 더 작은 크기의 외연 집합을 가진다.
5 정적 모델
- 우리는 객체를 생각할 때 두가지 모델을 동시에 고려한다.
- 객체가 특정 시점에 구체적으로 어떤 상태를 갖는지? (객체 다이어그램)
- 실제로 객체가 살아 움직이는 동안 상태가 어떻게 변하는지 포착하는 것을 동적 모델이라 한다.
- 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 시간에 독립적으로 표현한다. (타입모델)
- 동적으로 변하는 객체의 상태가 아니라 객체가 속한 타입의 정적인 모습을 표현하기 때문에 정적 모델이라 한다.
- 클래스
- 정적인 모델은 클래스를 이용해 구현된다. 즉 타입을 구현하는 가장 보편적인 방법은 클래스를 이용하는 것이다.
- 클래스와 타입은 동일하지 않다.
- 타입 : 객체를 분류하기 위해 사용하는 개념
- 클래스 : 타입을 구현할 수 있는 여러 구현 메커니즘 중에 하나일 뿐