Chapter 06. Objects and Data Structures Part.1

2021.08.21 (SAT) 10:20-12:00 (100mins)
🚀 Lead by. 'Jeongyeol'

의문문으로 시작하기

왜 변수는 비공개(private)로 정의할까?
-> 변수에 의존하지 않게 만들고 싶어서

왜 조회(get) 함수와 설정(set) 함수를
당연하게 공개(public)로 비공개 변수(private variable)를 외부에 노출할까?

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자료 추상화

1. 자료 구조에 저장된 정보만으로 사용방법을 알 수 없다. 🤔

⬇️ Block 6-1: 구체적인 User 클래스

// in Java
public class User {
  public long id;
  public String name;
}

// in Typescript
class User {
  id: number;
  name: string;
}

export default User;

위 클래스는 사용자 정보를 명확히 표현하고 있다.

⬇️ Block 6-2: 추상적인 User 클래스

// in Java
public interface User {
  long getId();
  String getName();
  void setUserInfo(long id, String name);
  
  String getTenuer();
  String getJoinDate();
  void setJoinDate(int yyyy, int mm, int dd);
}

// in Typescript
interface User {
  getId(): number;
  getName(): string;
  setUserInfo(id: number, y: string): void;
  
  getTenuer(): string;
  getJoinDate(): string;
  setJoinDate(yyyy: number, mm: number, dd: number): void;
}

export default User;

인터페이스는 자료 구조를 표현하는 것 이상으로 자료 구조를 접근하는 정책까지 강제한다.

• 생각의 오류 짚고 넘어가기: 좌항이 만족된다고 우항을 만족하진 않는다.

  • 클래스와 변수 사이에 함수라는 계층을 넣는다 /= 구현이 감춰진다

  • Getter/Setter로 변수를 다룬다 /= 자료구조를 표현하는 클래스

    // User 클래스로 생성된 인스턴스의 public id 변수를 바로 접근
    const idFromUserAsDataStructrue = user.id;
    // User 클래스로 생성된 인스턴스의 public getId() 함수를 통해 변수를 접근
    const idFromUserAsObject = user.getId();
    // return id; => 내부 자료를 그대로 노출하는 경우, 구현이 감춰져 있다고 보기 어렵다.

    // in Typescript
    class Execution {
      private a: number;
      private b: number;
    
      constructor(a: number, b: number) {
        this.a = a;
        this.b = b;
      }
    
      public plus() {
        return this.a + this.b;
      }
    }
    
    const exec = new Execution(1, 2);
    // exec.a; // error TS2341: Property 'a' is private
    const result = exec.plus();
    console.log(result); // 3

• 진정한 의미의 클래스(Class)

  • 추상 인터페이스를 제공
  • 사용자가 실제 구현 내용을 몰라도, 자료의 핵심을 조작할 수 있다

2. 추상화되어 제공된 기능이 정보의 출처를 드러내지 않는다. 🤔

⬇️ Block 6-3: 구체적인 Salary 클래스

// in Java
public interface Salary {
  long getTotalPayments();
  double getInsentives();
}

// in Typescript
interface Salary {
  getTotalPayments(): number; 
  getInsentives(): number;
}

export default Salary;

두 함수가 변수값을 읽어 반환할 뿐이라는 사실이 거의 확실하다

• getTotalPayments(): 전체 지급액이라는 구체적인 숫자를 제공하도록 명시
• getInsentives(): 인센티브 비율이라는 구체적인 숫자 제공하도록 명시

⬇️ Block 6-4: 추상적인 Salary 클래스

// in Java
public interface Salary {
  long getRatioOfInsentives();
}

// in Typescript
interface Salary {
  getRatioOfInsentives(): number; 
}

export default Salary;

해당 정보가 어디서 오는지 전혀 드러나지 않도록 추상화 되어있다.

🌟 개발자는!!!

• 객체가 포함하는 자료를 표현할 가장 좋은 방법을 🔥심각하게 고민해야 한다.🔥

• 아무 생각 없이 Getter/Setter를 추가하는 방법이 가장 나쁘다.

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자료/객체 비대칭

객체는 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채, 자료를 다루는 함수만 공개한다.
자료구조는 자료 그대로를 공개하며, 별다른 함수를 제공하지 않는다.

위 2가지 의도는 본질적으로 상반된다. (사실 정 반대의 의미를 가진다.)

⬇️ Block 6-5: 절차적인 도형 클래스
(참고) Javascript는 부동소수점을 포함하는 숫자 계산이 취약하므로 예제로 구성하지 않음

// in Java
public class Point {
  public double x;
  public double y;
}

public class Square {
  public Point topLeft;
  public double side;
}

public class Rectangle {
  public Point topLeft;
  public double height;
  public double width;
}

public class Circle {
  public Point center;
  public double radius;
}

public class Geometry {
  public final double PI = 3.141592653589793;
  
  public double area(Object shape) throws NoSuchShapeException
  {
    if (shape instanceof Square) {
      Square s = (Square)shape;
      return s.side * s.side;
    }
    else if (shape instanceof Square) {
      Rectangle r = (Rectangle)shape;
      return r.height * r.width;
    }
    else if (shape instanceof Circle) {
      Circle c = (Circle) shape;
      return PI * c.radius * c.radius;
    }
    throw new NoSuchShapeException();
  }
}

• 클래스를 통해 정보를 담은 인스턴스를 area(Object shape) 함수에 집어넣어서 호출하면 면적이 구해진다.
  객체 지향 프로그래머가 위 코드를 본다면 코웃음 칠지도 모르지만, 절차적이라서 비판한다면 맞는 말이다.
• 도형의 둘레를 구하는 perimeter(Object shape) 함수를 추가로 구현한다면?
  놀랍게도 Geometry 클래스에 의존하는 다른 도형 클래스들의 변화 없이 추가할 수 있다.
• 반대로 새로운 도형을 추가한다면? 예를 들어 Pentagon(정오각형)을 추가한다면?
  당연하게도 Geometry 클래스에 속한 모든 함수를 고쳐야한다.

⬇️ Block 6-6: 다형적인 도형 클래스
(참고) Javascript는 부동소수점을 포함하는 숫자 계산이 취약하므로 예제로 구성하지 않음

// in Java
public interface Shape {
  double area();
}

public class Square implements Shape {
  private Point topLeft;
  private double side;
  
  public double area() {
    return side * side;
  }
}

public class Rectangle implements Shape {
  private Point topLeft;
  private double height;
  private double width;
  
  public double area() {
    return height * width;
  }
}

public class Circle implements Shape {
  private final double PI = 3.141592653589793;
  private Point center;
  private double radius;
  
  public double area() {
    return PI * radius * radius;
  }
}

이쯤에서 다시 한번 읽어보자.

객체는 추상화 뒤로 자료를 숨긴 채, 자료를 다루는 함수만 공개한다.

• SOLID 원칙 중 인터페이스 분리 원칙(Interface Segregation Principle), (원문)
• Encapsulation(캡슐화, 은닉성)

자료구조는 자료 그대로를 공개하며, 다른 함수를 제공하지 않는다.

어떠한가? 두 조건은 완전히 반대된다는 사실을 이해할 수 있겠는가?

정리하자면

1. Block 6-5의 절차적인 방법과
   Block 6-6의 다형적인 방법은
   상호보완적인 특징이 있다. (사실 반대다!!)

2. 객체와 자료구조는 근본적으로 양분된다. (아래 명제는 참이다)

   1. 자료 구조를 사용하는 절차적인 코드

      • 기존 자료 구조를 변경하지 않으면서 새 함수를 추가하기 쉽다.
        ➡️ 기능 구현에 의한 확장
      • 새로운 자료 구조를 추가하기 어렵다.
        ➡️ 새로운 자료구조에 대한 추가 기능 구현이 필요

   2. 객체 지향 코드

      • 기존 함수를 변경하지 않으면서 새 클래스를 추가하기 쉽다.
        ➡️ 다형성을 통한 확장
      • 새로운 함수를 추가하기 어렵다.
        ➡️ 다형성에 대한 강제화로 모든 클래스에 대한 수정이 필요

노련한 프로그래머들은
객체 지향 프로그램에서 반드시 "모든 것이 객체다"라는 말은 미신이라는 것을 잘 안다.

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