객체 지향의 법칙 SOLID

객체 지향 언어에서는 설계할때는 흔히 SOLID 라고 부르는 5가지 설계원칙이 존재한다. 

각각 하나씩 살펴보면

SRP (Single Responsibility) 단일 책임 원칙

• 클래스는 단 한개의 책임을 가져야 함
• 클래스를 변경하는 이유는 단 하나여야 함
• 이를 지키지 않으면, 한 책임의 변경에 의해 다른 책임과 관련된 코드에 영향을 미칠 수 있음
  → 이렇게 되면 유지보수가 매우 비효율적

SRP 에서 이야기하는 책임이란, '기능' 정도로 생각하면 된다. 만약 한 클래스가 수행할 수 있는 기능 (책임) 이 여러 개라면, 클래스 내부의 함수끼리 강한 결합을 발생할 가능성이 높아진다. 응집도는 높고 결합도는 낮은 프로그램을 설계하는 것이 비로소 객체지향 설계의 핵심인데, 이것이 위반되는 것이다. 

예를 들어 어떤 클래스내에 A 라는 메소드가 있고, 이 A 메소드는 A 메소드의 결과를 기반으로 B 메소드를 호출하며, B 메소드는 B 메소드의 결과를 기반으로 C 메소드를 호출하도록 구현이 되어있다고 해보자. 이 때 만약 A 메소드의 동작이 일부 수정된다고 할 때, B 와 C 메소드를 전부 바꿔야 할 상황이 발생할 수 있다. 유지보수가 매우 비효율적인 것이다. 따라서 이들을 모두 분리할 필요가 있다.

 

OCP (Open-Closed) 개방-폐쇄 원칙

• 확장에는 열려있어야 하고, 변경에는 닫혀 있어야 함
• 즉, 기존의 코드를 변경하지 않고 기능을 수정하거나 추가할 수 있도록 설계해야 함
• 이를 지키지 않으면 instanceof 와 같은 연산자를 사용하거나, 다운 캐스팅 발생

어떤 모듈의 기능을 하나 수정할 때, 그 모듈을 이용하는 다른 모듈들 역시 줄줄이 고쳐야 한다면 유지보수가 복잡할 것이다. 따라서 개방 폐쇄 원칙을 잘 적용하여 기존 코드를 변경하지 않아도 기능을 새롭게 만들거나 변경할 수 있도록 해야 한다.

그렇지 않으면 객체지향 프로그래밍의 가장 큰 장점인 유연성, 재사용성, 유지보수성 등을 모두 잃어버리는 셈이고, OOP를 사용하는 의미가 사라지게 된다.

OCP 는 추상화 (인터페이스) 와 상속 (다형성) 등을 통해 구현해낼 수 있다. 자주 변화하는 부분을 추상화함으로써 기존 코드를 수정하지 않고도 기능을 확장할 수 있도록 함으로써 유연함을 높이는 것이 핵심이다.

 

LSP (Liskov Substitution) 리스코프 치환 원칙

• 하위 타입 객체는 상위 타입 객체에서 가능한 행위를 수행할 수 있어야 함
  → 즉, 상위 타입 객체를 하위 타입 객체로 치환해도 정상적으로 동작해야 함
• 상속관계에서는 꼭 일반화 관계 (IS-A) 가 성립해야 한다는 의미 (일관성 있는 관계인지)
• 상속관계가 아닌 클래스들을 상속관계로 설정하면, 이 원칙이 위배됨 (재사용 목적으로 사용하는 경우)

결국은, 리스코프 치환 원칙을 지키지 않으면 개방 폐쇄 원칙을 위반하게 되는 것이다. 기능 확장을 위해 기존의 코드를 여러 번 수정해야 할 것이다. 따라서 상속 관계를 잘 정의하여 LSP 원칙이 위배되지 않도록 설계해야 한다.

 

ISP (Interface Segregation) 인터페이스 분리 원칙

• 클라이언트는 자신이 사용하는 메소드에만 의존해야 한다는 원칙
• 한 클래스는 자신이 사용하지 않는 인터페이스는 구현하지 않아야 함
  → 하나의 통상적인 인터페이스보다는 차라리 여러 개의 세부적인 (구체적인) 인터페이스가 나음
• 인터페이스는 해당 인터페이스를 사용하는 클라이언트를 기준으로 잘게 분리되어야 함

각 클라이언트가 필요로 하는 인터페이스들을 분리함으로써, 클라이언트가 사용하지 않는 인터페이스에 변경이 발생하더라도 영향을 받지 않도록 만들어야 하는 것이 핵심이다.

 

DIP (Dependency Inversion) 의존 역전 원칙

• 의존 관계를 맺을 때, 변하기 쉬운 것 (구체적인 것) 보다는 변하기 어려운 것 (추상적인 것)에 의존해야 함→ 구체화된 클래스에 의존하기 보다는 추상 클래스나 인터페이스에 의존해야 한다는 뜻
• 즉, 고수준 모듈은 저수준 모듈의 구현에 의존해서는 안 됨
• 저수준 모듈이 고수준 모듈에서 정의한 추상 타입에 의존해야 함
• 저수준 모듈이 변경되어도 고수준 모듈은 변경이 필요없는 형태가 이상적

 

SRP 와 ISP 는 객체가 커지는 것을 막아준다. 객체가 단일 책임을 갖도록 하고 클라이언트마다 특화된 인터페이스를 구현하게 함으로써 한 기능의 변경이 다른 곳까지 미치는 영향을 최소화하고, 이는 기능 추가 및 변경에 용이하도록 만들어 준다. LSP 와 DIP 는 OCP 를 서포트한다. OCP 는 자주 변화되는 부분을 추상화하고 다형성을 이용함으로써 기능 확장에는 용이하되 기존 코드의 변화에는 보수적이도록 만들어 준다. 여기서 '변화되는 부분을 추상화'할 수 있도록 도와주는 원칙이 DIP 이고, 다형성 구현을 도와주는 원칙이 LSP 인 것이다.