10장. 클래스

클래스 체계

클래스를 정의하는 표준 자바 관례

변수 목록

• 정적 공개 변수(static public)

• 정적 비공개 변수(private)

• 비공개 인스턴스 변수

• 공개 변수(필요한 경우는 거의 없음)

공개 함수

변수 목록 다음에는 공개함수가 나온다.

비공개 함수는 자신을 호출하는 공개 함수 직후에 넣는다.

-> 추상화 단계가 순차적으로 내려가서 프로그램은 신문 기사처럼 읽힌다.

캡슐화

변수와 유틸리티 함수는 가능한 공개하지 않는 편이 낫지만, 반드시 숨겨야 한다는 법칙도 없다.

그러나 비공개 상태를 유지할 온갖 방법을 강구한 후, 캡슐화를 풀어주는 결정은 언제나 최후의 수단이 되어야 한다.

클래스는 작아야 한다.

클래스를 만들 때 가장 중요한 규칙은 크기가 작아야 한다는 것

얼마나 작아야 하는가 에 대한 기준으로, 함수는 물리적인 행 수를 측정했지만 클래스는 맡은 책임을 센다.

클래스 이름은 해당 클래스 책임을 기술해야 하며, 작명이 클래스 크기를 줄이는 첫 번째 관문이다.

• 간결한 이름이 안떠오르는 경우 : 클래스 크기가 너무 커서

• 클래스 이름이 모호한 경우 : 클래스 책임이 너무 많아서

클래스 설명은 if, and, or, but 을 사용하지 않고 25단어 내외로 가능해야 한다.

이러한 설명은 클래스에 책임이 여러 개가 있다는 것을 의미한다.

단일 책임 원칙

클래스나 모듈을 변경할 이유가 단 하나 뿐이어야 한다는 원칙

즉, 클래스는 변경할 이유가 하나여야 한다는 의미.

클래스를 변경할 이유를 파악하다 보면 코드를 추상화하기 쉬워진다. -> 클래스 분리

하지만 이상하게도 SRP 는 클래스 설계자가 가장 무시하는 규칙 중 하나라고 한다. 아마도 설계하다보면 이런 저런 기능을 수행하는 만능 클래스가 아무래도 가장 먼저 떠오르기 때문인 것 같다.

저자는 우리들 대다수는 깨끗하고 체계적인 소프트웨어 보다 돌아가는 소프트웨어 에 초점을 맞추기 때문이라고 한다.

나부터도 클린 코드를 읽기 전까지는 간단히 생각할 수 있는 범위에서의 깨끗함 만을 고려하였고, 기능이 정상적으로 동작하는 것이 최우선 목표였던 것 같다.

문제는 우리들 다수가 프로그램이 돌아가면 일이 끝났다고 여기는 데 있다. 깨끗하고 체계적인 소프트웨어 라는 다음 관심사로 전환하지 않기 때문

프로그램으로 되돌아가 만능 클래스를 단일 책임 클래스 여럿으로 분리하는 대신 다음 문제로 넘어가버린다.

이렇게 큼직한 다목적 클래스 몇 개로 이뤄진 시스템은 변경을 가할 때 당장 알 필요가 없는 사실까지 들이밀어 독자를 방해하게 된다.

결론은, 큰 클래스 몇 개가 아니라, 작은 클래스 여럿으로 이뤄진 시스템이 더 바람직하다.

왜냐하면 작은 클래스는 각자 맡은 책임이 하나며, 변경할 이유도 하나이고, 다른 작은 클래스와 협력해 시스템에 필요한 동작을 수행할 수 있기 때문이다.

응집도

클래스는 인스턴스 변수 수가 작아야 한다.

응집도가 높다는 말은 클래스에 속한 메서드와 변수가 서로 의존하며 논리적인 단위로 묶인다는 의미.

일반적으로 메서드가 클래스 변수를 더 많이 사용할수록 메서드와 클래스는 응집도가 더 높다.

그래서 모든 인스턴스 변수를 메서드마다 사용하는 클래스는 응집도가 가장 높다.

"함수를 작게, 매개변수 목록을 짧게" 라는 전략을 따르다 보면, 때때로 몇몇 메서드만이 사용하는 인스턴스 변수가 아주 많아지는데, 이는 새로운 클래스로 쪼개야 한다는 신호이다.

응집도가 높아질수록 변수와 메서드를 적절히 분리해 새로운 클래스로 쪼개주자

응집도를 유지하면 작은 클래스 여럿이 나온다

큰 함수를 작은 함수 여럿으로 나누기만 해도 클래스 수가 많아진다.

그러면 큰 함수에서 사용되던 변수가 작은 함수에 필요하게 되어 파라미터로 전달해줘야 하는 상황이 발생한다.

이럴 때는 클래스 인스턴스 변수로 승격시켜주면 새 함수에 인수가 필요가 없다. 그러나 응집도가 떨어지게 되는데, 그러면 작은 함수와 그 안에서만 필요한 인스턴스 변수들을 모두 추출하여 독자적인 클래스로 분리해주면 된다!

이렇게 프로그램에 점점 더 체계가 잡히고, 구조가 투명해진다.

그러면 프로그램이 길어지게 되는데,

• 함수로 추출하면서 길고 서술적인 변수 이름으로 바꾸었고

• 주석 대신 코드로 설명하는 함수 선언과 클래스 선언을 활용하였고

• 가독성을 위해 공백과 형식을 추가하게 된다.

이러한 변화는 바람직하며, 덕분에 원래 클래스를 여러 책임을 가진 독자적인 클래스로 나눌 수 있게 된다.

이때 중요한 것은 원래 프로그램의 정확한 동작을 검증하는 테스트 슈트를 작성해놓고, 이후 조금씩 코드를 변경하면서 그때마다 테스트를 수행해 원래 프로그램과 동일하게 동작하는지를 확인해야 한다.

변경하기 쉬운 클래스

변경이 필요해 손대야 하는 클래스는 변경할 이유가 2가지 이상인 경우이다.

어떤 변경이든 클래스에 손대면 다른 코드를 망가뜨릴 잠재적인 위험이 존재하기 때문에, 실제로 개선에 뛰어드는 계기는 시스템이 변해서라야 한다.

가까운 장래에 변경 점이 없다면, 내버려두는 편이 좋다. 그러나 클래스에 손대는 순간 설계를 개선하려는 고민과 시도가 필요하다.

• 추상 클래스와 파생 클래스로 분리

• 모든 파생 클래스에서 공통으로 사용하는 비공개 메서드 등은 유틸리티 클래스로 분리

이렇게 하면 클래스가 서로 분리되었기 때문에 함수 하나를 수정했을 때 다른 함수가 망가질 위험이 사실상 사라지게 된다.

테스트 관점에서도 모든 논리를 구석구석 증명하기 쉽다.

또한 새로운 기능을 추가할 때 기존 클래스를 변경할 필요가 전혀 없다는 것이 가장 중요하다.

-> SRP, OCP 모두 지원한다.

OCP (Open-Closed Principle)

클래스는 확장에 개방적이고, 수정에 폐쇄적이야 한다는 원칙

파생 클래스를 생성하는 방식으로 새 기능에 개방적인 동시에, 다른 클래스를 닫아놓는 방식으로 수정에 폐쇄적

새 기능을 수정하거나 기존 기능을 변경할 때 건드릴 코드가 최소인 시스템 구조가 바람직하다.

이상적인 시스템이라면 새 기능을 추가할 때 시스템을 확장할 뿐, 기존 코드를 변경하지는 않는다.

변경으로부터 격리

요구사항 변경에 따른 코드 변경은 당연하다.

상세한 구현에 의존하는 클라이언트 클래스는 구현이 바뀌면 위험에 빠진다. 따라서 인터페이스와 추상클래스를 사용해 구현이 미치는 영향을 격리한다.

ex)

interface StockExchange {
    fun currentPrice(val symbol: String): Money
}

class Portfolio(private val exchange: StockExchange) {}

이후 StockExchange 를 구현하는 한국 화폐, 미국 화폐, 일본 화폐 등의 구현 클래스를 직접 의존하는 것이 아니라, StockExchange 인터페이스에 의존한다.

이렇게 시스템의 결합도를 낮추면 유연성과 재사용성도 더욱 높아진다.

결합도가 낮다는 의미는 각 시스템 요소가 다른 요소로부터, 그리고 변경으로부터 잘 격리되어 있다는 의미

또한 결합도를 최소로 줄이면 자연스럽게 DIP 를 따르는 클래스가 나오게 된다.

DIP (Dependency Inversion Principle)

클래스가 상세한 구현이 아니라 추상화에 의존해야 한다는 원칙

이와 같은 추상화로 실제로 동작 방식 등의 구체적인 사실을 모두 숨길 수 있다.