객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍이란?

객체들의 집합으로 프로그램의 상호 작용을 표현하며 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식

 

영어로 Object-Oriented Programming으로 작성하며, 줄여서 OOP로 표현한다.

장점

• 모듈화하기 좋다
• 유지 보수에 용이하다

단점

• 설계에 많은 시간이 필요하다
• 처리 속도가 다른 프로그래밍 패러다임에 비해 상대적으로 느리다

예시 코드

앞서 프로그래밍 패러다임 포스트에서 작성한 배열의 최댓값 찾기 코드를 객체지향 방식으로 작성하면 다음과 같다.

const ret = [1, 2, 3, 4, 5, 11, 12]
class List {
  constructor(list) {
    this.list = list
    this.mx = list.reduce((max, num) => num > max ? num : max, 0)
  }
  
  getMax() {
    return this.mx
  }
}

const a = new List(ret)
console.log(a.getMax()) // 12

특징

객체지향 프로그래밍은 다음 4가지 특징을 가진다.

• 추상화
• 캡슐화
• 상속성
• 다형성

추상화

추상화(abstraction)란 복잡한 시스템으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 간추려내는 것을 의미한다. 예를 들어 A라는 사람에게 남자, 키 180, 안경 씀, 운동 좋아함과 같은 특징이 있을 때, 여기서 남자, 안경 씀의 특징만 뽑아내거나 간추려서 나타내는 것을 추상화라고 한다.

캡슐화

캡슐화(encapsulation)는 객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것을 말한다. 쉽게 말하면 하나의 객체를 모듈화 시켜놓는 것이다. 예를 들어 우리가 프로그래밍을 할 때 외부 라이브러리를 import만 하지 그 안에 어떤 메서드나 객체의 속성을 변경하지는 않는다. 그런 라이브러리들은 캡슐화가 되어 있다.

상속성

상속성(inheritance)은 상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장하는 것을 말한다. 이 특징은 코드의 재사용성, 계층적인 관계 생성, 유지 보수성을 높여준다.

다형성

다형성(polymorphism)은 하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것을 말한다. 대표적으로 오버로딩과 오버라이딩이 있다.

 

오버로딩

• 오버로딩(overloading)이란 같은 이름을 가진 메서드를 여러 개 두는 것을 의미
• 메서드의 이름이 동일하더라도 반환 타입, 매개변수의 유형과 갯수에 따라 다른 메서드로 인식
• 컴파일 중에 발생하는 "정적" 다형성

class Person {
    // 매개변수가 하나
    public void eat(String a) {
        System.out.println("I eat " + a);
    }
    
    // 매개변수가 둘
    public void eat(String a, String b) {
        System.out.println("I eat " + a + " and " + b);
    }
}

public class CalculateArea {
    public static void main(String[] args) {
        Person a = new Person();
        
        // 같은 이름의 함수를 호출했지만 매개변수 갯수에 따라 컴파일러가 각각 다른 호출해주었다
        a.eat("apple");
        a.eat("tomato", "phodo");
    }
}

/* 출력결과
I eat apple
I eat tomato and phodo
*/

 

오버라이딩

• 오버라이딩(overriding)은 주로 메서드 오버라이딩을 의미
• 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스에서 재정의하는 것
• 런타임 중에 발생하는 "동적" 다형성

class Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("mumu! mumu!");
    }
}

// Dog이라는 클래스는 Animal이라는 클래스로부터 상속 받는다
class Dog extends Animal {
    // 오버라이딩을 통해 bark() 메서드를 재정의한다
    @Override
    public void bark() {
        System.out.println("wal!!! wal!!!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog d = new Dog();
        d.bark();
    }
}

/* 출력 결과
wal!!! wal!!!
*/

설계 원칙

객체지향 프로그래밍을 설계할 때는 SOLID 원칙을 지켜야 한다.

• S (단일 책임 원칙)
• O (개방 - 폐쇄 원칙)
• L (리스코프 치환 원칙)
• I (인터페이스 분리 원칙)
• D (의존 역전 원칙)

단일 책임 원칙

• SRP (Single Responsibility Principle)
• 모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야 하는 원칙

예를 들어 A라는 로직이 존재한다면 어떠한 클래스는 A에 관한 클래스여야 하고 이를 수정한다고 했을 때도 A와 관련된 수정이어야 한다. 말이 좀 어렵지만 쉽게 말하면 객체를 설계할 때 캡슐화를 잘 해주어야 한다는 뜻이다.

개방 - 폐쇄 원칙

• OCP (Open Closed Principle)
• 코드의 확장은 쉽게 하도록 열려있고, 수정할 때는 닫혀 있어야 하는 원칙

즉, 기존 코드를 잘 변경하지 않으면서도 확장은 쉽게 할 수 있도록 설계해야 한다.

리스코프 치환 원칙

• LSP (Liskov Substitution Principle)
• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있는 원칙

말 자체가 굉장히 어려운데 최대한 쉽게 설명하면 부모 객체를 호출할 때 부모 객체 대신 자식 객체를 호출해도 이상이 없어야 함을 의미한다. 이마저도 이해가 어려울수도 있어 리스코프 치환 원칙은 다음 포스팅을 참고하기 바란다.

완벽하게 이해하는 LSP (리스코프 치환 원칙)

💠 완벽하게 이해하는 LSP (리스코프 치환 원칙)

인터페이스 분리 원칙

• ISP (Interface Segregation Principle)
• 하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙

의존 역전 원칙

• DIP (Dependency Inversion Principle)
• 객체에서 어떤 클래스를 의존할 때, 직접 참조하는 것이 아니라 해당 클래스의 상위 요소를 참조하는 원칙

어떠한 인터페이스를 참조한 하위 객체 A가 존재한다고 하자. 새로운 객체를 만들 때 객체 A의 특징을 모두 참조하기에 객체 A를 상속받아 객체를 생성할 수 있다. DIP란 이런식으로 참조하지 말라는 뜻이다. 객체 A의 특징을 모두 참조할경우 객체 A의 상위 클래스인 인터페이스를 참조해서 새로운 객체를 생성하는 것이 DIP를 잘 지킨 설계 방식이다.

마찬가지로 더욱 자세한 내용을 위해 다음 포스팅을 달아두겠다.

완벽하게 이해하는 DIP (의존 역전 원칙)

💠 완벽하게 이해하는 DIP (의존 역전 원칙)

참고자료

• 면접을 위한 CS 전공지식 노트
• [OOP] 객체지향 5원칙(SOLID) - 단일 책임 원칙 SRP (Single Responsibility Principle)