객체지향 설계 5원칙 - SOLID

SOLID는 개념이다.
객체 지향 프로그램을 구성하는 속성, 메서드, 클래스, 객체, 패키지, 모듈, 라이브러리, 프레임워크 등 다양한 곳에 적용된다.

SOLID 원칙에 대한 간단한 예제를 보며 이해해보자.

단일 책임 원칙 Single Responsibility Principle

“어떤 클래스를 변경해야 할 이유는 오직 하나뿐이어야 한다.” -로버트 C.마틴

하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야 햔다.

예시) 속성이 SRP를 지키지 않은 경우,

class 사람 { 
    String 군번; 
… }

사람 로미오 = new 사람();
사람 줄리엣 = new 사람();

줄리엣.군번 = "15723491"; <- ??? 

사람 클래스를 여자 클래스와 남자 클래스로 분할하자.
단일 책임 원칙을 적용하는 것이다.

SRP를 지키지 않으면, if문을 불필요하게 많이 쓰게 된다.

데이터베이스에서도 테이블을 정규화하는 과정이 있다.
테이블과 필드에 대한 단일 책임 원칙의 적용이라고 할 수 있다.

객체지향 4대 특성 중, 단일 책임 원칙과 가장 관련 깊은 것은 뭘까?
추상화가 아닐까.
애플리케이션의 경계를 정하고, 추상화를 통해 클래스를 선별하고,
속성과 메서드를 설계할 때 반드시 SRP를 고려하는 습관을 들이자.

개방 패쇄 원칙 Open Closed Principle

“소프트웨어 엔티티(클래스, 모듈, 함수 등)은 확장에 대해서는 열려있어야 하지만, 변경에 대해서는 닫혀 있어야 한다” -로버트 C.마틴

—> 자신의 확장에는 열려있고, 주변의 변화에 대해서는 닫혀 있어야 한다.

JDBC를 예로 들어보자.

JDBC를 사용하는 클라이언트는 DB가 Oracle에서 Mysql로 바뀌더라도, Connection을 수정할 필요가 없다.
DB를 교체할 때, 자바 애플리케이션은 JDBC인터페이스라는 완충 장치로 변화에 영향을 받지 않는다.

자바를 예로 들어보자.

자바 개발자가 작성한 코드가 윈도우에서 구동될 지, 리눅스에서 구동될 지 모른다.
신경 안써도 된다.
각 운영체제별 JVM이 윈도우에 맞게, 리눅스에 맞게 바이너리 코드를 번역해준다.

개발자가 작성한 코드는 운영체제의 변화에 닫혀있다.
각 운영체제별 JVM은 확장에 열려있는 구조가 되는 것이다.
자바 코드와 운영체제별 JVM 간에 목적 파일이라는 완충 장치가 있는 것이다.

리스코프 치환 원칙 Liskov Substitution Principle

“서브 타입은 언제나 자신의 기반 타입(base type)으로 교체할 수 있어야 한다. ” -로버트 C.마틴

상속을 떠올려 보자.
상속은 계층도/조직도가 아니다. 분류도를 떠올려야 한다.
하위 클래스 is a kind of 상위 클래스 ex)참새는 새의 하나의 종류다.
구현 클래스 is able to 인터페이스 ex) 구현 분류는 인터페이스 할 수 있어야 한다.

참고 ) 인터페이스 할 수 있어야 한다. 의 의미?
AutoCloseable - 자동으로 닫힐 수 있어야 한다
Cloneable - 복제할 수 있어야 한다

“하위 클래스의 인스턴스는 상위형 객체 참조 변수에 대입해 상위 클래스의 인스턴스 역할을 하는 데 문제가 없어야 한다. “

고래와 박쥐는 포유류에 포함된다.
참새와 비둘기는 조류에 포함된다.
포유류와 조류는 동물에 포함된다.

고래는 포유류의 역할을 할 수 있다.
참새는 조류 역할을 할 수 있다.
참새는 동물의 역할을 할 수 있다.

결국, 리스코프 치환 원칙은 상속의 특성을 바르게 활용하면 얻게 되는 것이다.

인터페이스 분리 원칙 Interface Segregation Principle

단일 책임 원칙을 떠올려 보자.
하나의 클래스는 하나의 역할만 갖도록 했다.

의존 역전 원칙 Dependency Inversion Principle

작성중.

abstrcat 키워드

추상 메서드 : 선언부는 있는데 구현부가 없는 함수
추상 클래스: 추상 메서드를 하나라도 포함한다면 추상 클래스로 선언해야 한다.

추상 클래스는 new를 사용하여 인스턴스를 만들 수 없다.
추상 클래스를 ‘하위 클래스’에서 오버라이딩할 메서드를 추상클래스로 만들어둔다.
추상 클래스는 하위 클래스에게 메서드 구현을 강제한다. 오버라이딩 강제.

생성자

인스턴스를 만들 때 new 키워드를 사용한다.

아무런 생성자를 만들지 않으면, 자바는 인자가 없는 기본 생성자를 자동으로 만들어준다.
인자가 있는 생성자를 만든다면, 자바는 기본 생성자를 만들어주지 않는다.

클래스 생성 시의 실행 블록, static 블록

클래스가 스태틱 영역에 배치될 때 실행되는 코드 블록이 static 블록이다.

static 블록에서 사용할 수 있는 속성과 메서드는 static 멤버 뿐이다.

객체 멤버는 클래스가 static 영역에 자리잡은 후에, 객체 생성자를 통해 힙에 생성된다.

순서가 아래와 같다.

1) static 영역에 객체 멤버 자리잡음
2) 객체 인스턴스가 힙에 생성됨

클래스의 static 블록이 실행되고 있을 때는 해당 클래스의 객체는 하나도 존재하지 않기 때문에 static 블록에서는 객체 멤버에 접근할 수 없다.

왜 프로그램이 처음 실행될 때 클래스 정보를 static 영역에 로딩하지 않고, 해당 클래스가 처음 사용될 때 로딩할까?

스태틱 영역도 메모리이기 때문이다.
최대한 늦게 생성하고 최대한 빨리 반환해야 메모리를 효율적으로 쓸 수 있기 때문이다.

final 키워드

마지막이라는 뜻이다. 클래스, 변수, 메서드에 붙일 수 있다.
final 클래스 : 상속할 수 없다.
final 변수 : 값을 변경할 수 없다. 상수.
final 메서드 : 오버라이딩을 금지한다.

instanceof 연산자

인스턴스는 클래스를 통해 만들어진 객체다.
이 객체가 특정 클래스의 인스턴스 인지 여부를 묻는다.
결과로 true/ false를 반환한다.

package 키워드

네임스페이스를 만들기 위해 사용한다.

interface 키워드와 implements 키워드

인터페이스는 public 추상메서드와 public 정적 상수만 가질 수 있다.
구현을 강제해야 하니까 추상메서드를 가지는 것이다.
정적 상수는 클래스명으로 접근할 수 있는 상수다.

자바 람다는 무엇인가?

변수에 함수를 할당한다.
함수는 로직이다.
즉, 람다는 변수에 저장할 수 있는 로직이다.
( C++의 함수포인터, 자바스크립트에서 함수를 저장하는 변수를 비교하여 배우자. )

자바 람다는 인터페이스를 기초로 하고 있다.

자바 8 이전까지의 인터페이스는 public 추상 클래스와 public 정적 상수만 가질 수 있었다.
자바 8 부터는 디폴트 메서드라고 하는 객체 구상 메서드와 정적 추상 메서드를 지원할 수 있게 언어 스펙이 바뀌었다.

this 키워드

객체가 자기 자신을 지칭할 때 쓰는 키워드이다.

지역 변수와 속성(객체 변수, 정적 변수) 의 이름이 같은 경우, 지역변수가 우선한다.
객체 변수와 지역 변수가 이름이 같은 경우, 객체 변수를 사용하려면 this를 접두사로 사용한다.
정적 변수와 지역 변수가 이름이 같은 경우, 정적 변수를 사용하려면 클래스명을 접두사로 사용한다.

super 키워드

자신의 바로 위 상위 클래스의 인스턴스를 지칭하는 키워드다.