클래스 체계
클래스를 정의하는 표준 자바 관례에 따르면, 가장 먼저 변수 목록이 나온다.
정적, 공개 상수가 있다면 맨 처음에 나온다. 그 다음으로 비공개 변수가 나온다
이어서 비공개 인스턴스 변수가 나온다. 공개 변수가 필요한 경우는 거의 없다.
변수 목록 다음에는 공개 함수가 나온다. 비공개 함수는 자신을 호출하는 공개 함수 직후에 넣는다.
즉, 추상화 단계가 순차적으로 내려간다. 그래서 프로그램은 기사 처럼 읽는다.
public class Samlpe {
private static final String PREFIX = "SAMPLE";
public static final String TABLE_NAME = "SAMPLE";
private static boolean locked = false;
private String data;
public String getData() {
return this.data;
}
public String setData(String data) {
this.data = data;
}
public String save() {
lock();
// save
unlock();
}
private void lock() {
this.locked = true;
}
private void unlock() {
this.locked = false;
}
}
캡슐화
변수와 유틸리티 함수는 가능한 공개하지 않는 편이 낫지만 반드시 숨겨야한다는 법칙도 없다. 떄로는 변수나 유틸리티 함수를 protected 로 선언해 테스트 코드에 접근을 허용하기도 한다. 같은 패키지 안에서 테스트 코드가 함수를 호출하거나 변수를 사용해야하면 그 함수나 변수 protected 로 선언하거나 패키지 전체로 공개한다.
하지만 캡슐화를 풀어주는 결정은 언제나 최후의 수단이다. 그 전에 다른 방법이 있는지 고민해봐야 한다.
클래스는 작아야 한다!
클래스를 만들 때
첫 번째 규칙은 크기다. 클래스는 작아야 한다. 두 번째 규칙도 크기다. 더 작어여 한다.
클래스를 설계할 때도, 함수와 마찬가지로 작게가 기본 규칙이다.
그렇다면 얼마나 작아야할까?
함수는 물리적인 행수로 크기를 측정했지만, 클래스는 다른 척도를 사용해야 한다. → 클래스가 맡은 책임으로 측정한다.
메서드가 적다고 책임이 적은 것이 아니다.
클래스 이름은 해당 클래스 책임을 기술해야 한다. 실제로 작명은 클래스 크기를 줄이는 첫 번째 관문이다.
간결한 이름이 떠오르지 않는다면 클래스 크기가 너무 커서 그런 것이다.
클래스 이름이 모호하다면 클래스 책임이 너무 많아서다. 예를 들어 클래스 이름에 Processor, Manager, Super 등과 같이 모호한 단어가 있따면 클래스에다 여러 책임을 떠안겼다는 증거다.
또한 클래스 설명은 만일(if), 그리고(and), 하며(or), 하지만(but) 을 사용하지 않고 25단어 내외에로 가능해야 한다.
단일 책임 원칙 (Single Responsibility Principle, SRP)
클래스나 모듈을 변경할 이유가 하나, 단 하나뿐이어야 한다는 원칙이다.
SRP 는 책임이라는 개념을 정의하며 적절한 클래스 크기를 제시한다. 클래스는 책임, 즉 변경할 이유가 하나여아 한다는 의미다.
publuc class SuperDashboard extend JFrame implements MetaDataUser {
public Component getLastFocusedComponent()
public void setLastFoucsed(Component lastFocused)
public int getMajorVersionNumber()
public int getMinorVersionNumber()
public int getBuildNumber()
}
위 클래스를 봤을 때 변경할 이유는 두 가지이다.
첫째, SuperDashboard 는 소프트웨어 정보를 추적한다. 그런데 버전 정보는 소프트웨어를 출시할 때마다 달라진다.
둘째, SuperDashboard 는 자바 스윙 컴포넌트를 관리한다. 즉, 스윙 코드를 변경할 때마다 버전 번호가 달라진다.
책임, 즉 변경할 이유를 파악하려 애쓰다 보면 코드를 추상화기 쉬워진다. SuperDashboard 에서 버전 정보를다루는 메서드 세개를 따로 빼내 Version 이라는 독자적인 클래스를 만든다. Version 클래스는 다른 어플리케이션에서 재사용하기 쉬운 구조이다
public class Version {
public int getMajorVersionNumber()
public int getMinorVersionNumber()
public int getBuildNumber()
}
SRP 는 객체 지향 설계에서 더욱 중요한 개념이다. 또한 이해하고 지키기 수월한 개념이기도 하다. 하지만 SRP는 클래스 설계자가 가장 무시하는 규칙 중 하나이다. 우리는 수많은 책임을 떠안은 클래스를 꾸준하게 접한다. 왜일까?
소프트웨어를 동라가게 만드는 활동과 소프트웨어를 깨끗하게 만드는 활동은 완전 별개다. 우리들 대다수는 두뇌 용량에 한계가 있어 깨끗하고 체계적인 소프트웨어 보다는 돌아가는 소프트웨어에 초점을 맞춘다.
문제는 우리들 대다수가 프로그램이 돌아가면 일이 끝났다고 여기는 데 있다. 깨끗하고 체계적인 소프트웨어라는 다음 관심사로 전환하지 않는다.
또, 많은 개발자는 자잘한 단일 책임 클래스가 많아지면 큰 그림을 이해하기 어려워진다고 우려한다. 큰 그림을 이해하려면 이 클래스 저 클래슬르 수없이 넘나들어야 한다 걱정한다.
하지만 클래스가 많은 시스템이든 큰 클래스가 몇 개뿐인 시스템이든 돌아가는 부품은 그 수가 비슷하다.
그러므로 고민할 질문은 다음과 같다. “도구 상자를 어떻게 관리하고 싶은가?”
- 작은 서랍을 많이 두고 기능과 이름이 명확한 컴포넌트로 나눠 넣고 싶은가?
- 아니면 큰 서랍 몇 개를 두고 모두 던져 넣고 싶은가?
큰 클래스 몇 개가 아니라 작은 클래스 여럿으로 나눠진 시스템이 더 바람직하다. 작은 클래스는 각자 맡은 채김이 하나며, 변경할 이유도 하나며, 다른 작은 클래스와 협력해 시스템에 필요한 동작을 수행한다.
응집도
클래스는 인스턴스 변수 수가 작아야한다. 각 클래스 메서드는 클래스 인스턴스 변수를 하나 이상 사용해야 한다.
일반적으로 메서드가 변수를 더 많이 사용할 수록 메서드와 클래스는 응집도가 더 높다. 모든 인스턴스 변수를 메서드마 사용하는 클래스는 응집도가 가장 높다.
일반적으로 이처럼 응집도가 가장 높은 클래스는 가능하지도 바람직하지도 않다. 그렇지만 우리는 응집도가 높은 클래스를 선호한다. 응집도가 높다는 말은 클래스에 속한 메서드와 변수가 서로 의존하며 논리적인 단위로 묶인다는 의미기 때문이다.
public class Stack {
private int topOfStack = 0;
List<Integer> elements = new LinkedList<Integer>();
public int size() {
return topOfStack;
}
public void push(int element) {
topOfStack++;
elements.add(element);
}
public int pop() throws PoppedWhenEmpty {
if (topOfStack == 0) {
throw new PoppedWhenEmpty();
}
int element = elements.get(--topOfStack);
elements.remove(topOfStack);
return element;
}
}
위 클래스는 응집도가 아주 높다. size()를 제외한 다른 두 메서드는 두 변수를 모두 사용한다.
“함수를 작게 매게 변수 목록을 짧게” 라는 전략을 따르다 보면 때때로 몇몇 메서드만이 사용하는 인스턴스 변수가 아주 많아진다. 이는 십줄팔구 새로운 클래스로 쪼개야 한다는 신호다. 응집도가 높아지도록 변수와 메서드를 적절히 분리해 새로운 클래스 두 세개로 쪼개준다.
응집도를 유지하면 작은 클래스 여럿이나온다
큰 함수를 작은 함수 여럿으로 나누기만 해도 클래스 수가 많아진다. 예를 들어, 변수가 아주 많은 큰 함수 하나가 있다. 큰 함수 일부를 작은 함수 하나로 빼내고 싶은데, 빼내려는 코드가 큰 함수에 정의된 변수 넷을 사용한다. 그렇다면 변수 네 개를 새 함수에 인수로 넘겨야 옳을까? → 전혀 아니다. 만약 인스턴스 변수로 넘기면 새 함수는 인수가 전혀 필요 없다. 그 만큼 함수를 쪼개기 쉬워진다. 불행히도 이렇게 하면 클래스가 응집력을 잃는다. 몇몇 함수만 사용하는 인스턴스 변수가 점점 더 늘어나기 때문이다. → 몇몇 함수가 몇몇 변수만 사용한다면 독자적인 클래스로 분리하면 된다.
그래서 큰 함수를 작은 함수 여럿으로 쪼개다 보면 종종 작은 클래스 여럿으로 쪼갤 기회가 생긴다.
리팩토링 코드는 책에서 직접 확인해보면 좋을 것..
- 리팩토링 하고 나면 일단 프로그램이 길어진다.
- 점 더 길고 서술적인 변수 이름을 사용한다.
- 코드에 주석을 추가하는 수단으로 함수 선언과 클래스 선언을 활용한다.
- 가독성을 높이고자 공백을 추가하고 형식을 맞추었다.
- 원래 프로그램은 세 가지 책임으로 나눠져 있었다.
- PrimePrinter 클래스는 main 함수 하나만 포함하며 실행 환경을 책임진다. → 호출 환경이 바뀌면 고쳐준다
- RowColumnPagePrinter 클래스는 숫자 목록을 주어진 행과 열에 맞춰 페이지에 출력하는 방법을 안다. → 출력하는 모양새를 바꾸려면 고쳐준다.
- PrimeGenerator 클래는 소수 목록을 생성하는 방법을 안다. → 소수를 계산하는 알고리즘이 바뀌면 클래스를 고쳐준다.
변경하기 쉬운 클래스
대다수 시스템은 지속적인 변경이 가해진다 .그리고 뭔가 변경할 때마다 시스템이 의도대로 동작하지 않을 위험이 따른다.
깨끗한 시스템은 클래스를 체계적으로 정리해 변경에 수반하는 위험을 낮춘다.
변경으로부터 격리
요구사항은 변하기 마련이다 .따라서 코드도 변하기 마련이다.
상세한 구현에 의존하는 클라이언트 클래스는 구현이 바뀌면 위험에 빠진다. 그래서 우리는 인터페이스와 추상 클래스를 사용해 구현이 미치는 영향을 격리한다.
상세한 구현에 의존하는 코드는 테스트가 어렵다.
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