03. 타입과 추상화

03. 타입과 추상화

“훌륭한 컴퓨터 프로그램을 작성하기 위한 중요한 전제 조건은 추상화를 정확하게 다루는 능력이다.”

추상화를 통한 복잡성 극복

추상화란 현실에서 출발하되 불필요한 부분을 도려내가면서 사물의 놀라운 본질을 드러나게 하는 과정이라 할 수 있다.
추상화의 목적은 불필요한 부분을 무시함으로써 현실에 존재하는 복잡성을 극복하는 것이다.

추상화

어떤 양상, 세부 사항, 구조를 좀 더 명확하게 이해하기 위해
특정 절차나 물체를 의도적으로 생략하거나 감춤으로써 복잡도를 극복하는 방법

복잡성을 다루기 위해 추상화는 두 차원에서 이뤄진다.
	1. 구체적인 사물들 간의 공통점은 취하고 차이점은 버리는 일반화를 통해 단순하게 만드는 것
	2. 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항을 제거함으로써 단순하게 만드는 것

모든 경우에 추상화의 목적은 복잡성을 이해하기 쉬운 수준으로 단순화하는 것이라는 !!

객체지향과 추상화

개념(Concept)이란 일반적으로 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 뜻한다.
개념을 이용하면 객체를 여러 그룹으로 분류(Classification)할 수 있다.
객체에 어떤 개념을 적용하는 것이 가능하여 개념 그룹의 일원이 될 때 그 개념의 인스턴스(instance)라고 한다.

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

개념의 세 가지 관점

심볼(Symbol) : 개념을 가리키는 간략한 이름이나 명칭
- ex. 트럼프
내연(Intension) : 개념의 완전한 정의를 나타내며 내연의 의미를 이용해 개념에 속하는지 여부를 확인할 수 있다.
- ex. 몸이 납작하고 두 손과 두 발은 네모 귀퉁이에 달려 있는 등장인물
외연(Extension) :개념에 속하는 모든 객체의 집합
- 정원사, 병사, 신하, 왕자와 공주 ..

개념을 이용해 공통점을 가진 객체들을 분류할 수 있다는 아이디어는 객체지향 패러다임이 복잡성을 극복하는 데 사용하는 가장 기본적인 인지 수단이다.

객체를 분류하기 위한 틀

분류란 특정한 객체를 특정한 개념의 객체 집합에 포함시키거나 포함시키지 않는 작업을 의미

분류란?
객체에 특정한 개념을 적용하는 작업이다.
객체에 특정한 개념을 적용하기로 결심했을 때 우리는 그 객체를 특정한 집합의 멤버로 분류하고 있는 것이다.

타입

타입은 개념이다

타입은 개념과 동일하다.
타입이란 우리가 인식하고 있는 다양한 사물이나 객체에 적용할 수 있는 아이디어나 관념을 의미한다.
어떤 객체에 타입을 적용할 수 있을 때 그 객체를 타입의 인스턴스라고 한다.
타입의 인스턴스는 타입을 구성하는 외연인 객체 집합의 일원이 된다.

데이터 타입

타입은 데이터가 어떤게 사용되느냐에 관한 것이다.
타입에 속한 데이터를 메모리에 어떻게 표현하는지를 외부로부터 철저하게 감춰진다.

테이터 타입은
메모리 안에 저장된 데이터의 종류를 분류하는 데 사용하는 메모리 집합에 관한 메타데이터다.
데이터에 대한 분류는 암시적으로 어떤 종류의 연산이 해당 데이터에 대해 수행될 수 있는지를 결정한다.

객체와 타입

어떤 객체가 어떤 타입에 속하는지를 결정하는 것은 객체가 수행하는 행동이다.
객체의 내부적인 표현은 외부로부터 철저하게 감춰진다.

행동이 우선이다.

객체가 어떤 행동을 하느냐에 따라 객체의 타입이 결정된다.
객체의 타입은 객체의 내부 표현과는 아무런 상관이 없다.
같은 타입에 속한 객체는 행동만 동일하다면 서로 다른 데이터를 가질 수 있다.
다형성은 동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력을 뜻한다.
캡슐화 원칙은 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야 한다는 뜻이다.
- 객체가 외부에 제공해야 하는 책임을 먼저 결정하고, 그 책임을 수행하는데 적합한 데이터를 나중에 결정한 후, 데이터를 책임을 수행하는데 필요한 외부 인터페이스 뒤로 캡슐화 해야 한다.

객체를 결정하는 것은 행동이다. 데이터는 단지 행동을 따를 뿐이다. 이것이 객체를 객체답게 만드는 가장 핵심적인 원칙이다.

타입의 계층

일반화/특수화 관계

객체의 일반화/특수화 관계에 있어서도 중요한 것은 객체가 내부에 보관한 데이터가 아니라 객체가 외부에 제공하는 행동이다.
일반적인 타입은 특수한 타입보다 더 적은 수의 행동을 가지고 특수한 타입은 일반적인 타입보다 더 많은 수의 행동을 가진다.

슈퍼타입과 서브타입

좀 더 일반적인 타입을 슈퍼타입(Supertype), 좀 더 특수한 타입을 서브타입(Subtype)이라고 한다.

일반화는 추상화를 위한 도구다

정적 모델

타입의 목적

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

타입은 결국 추상화다

타입을 이용하면 객체의 동적인 특성을 추상화할 수 있다.
타입은 시간에 따른 객체의 상태 변경이라는 복잡성을 단순화할 수 있는 효과적인 방법이다.

동적 모델과 정적 모델

객체의 스냅샷(snapshot)은 하나의 객체가 특정 시점에 구체적으로 어떤 상태를 가지는가
스냅샷은 UML에서 객체 다이어그램(object diagram)이라고도 불린다.
동적 모델(dynamic model)은 스냅샷처럼 실제로 객체가 살아 움직이는 동안 상태가 어떻게 변하고 어떻게 행동하는지를 포착하는 것이다.
타입 모델(type diagram) 또는 정적 모델(static model)은 객체가 가질 수 있는 모든 상태와 모든 행동을 시간에 독립적으로 표현하는 것이다.

클래스

객체를 분류하기 위해 타입을 결정한 후 프로그래밍 언어를 이용해 타입을 구현할 수 있는 한 가지 방법이 클래스이다.