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어댑터 패턴 & 퍼사드 패턴

헤드 퍼스트 디자인 패턴을 읽고 정리한 글입니다.

어댑터 패턴 : 특정 클래스 인터페이스를 클라이언트에서 요구하는 다른 인터페이스로 변환한다. 인터페이스가 호환되지 않아 같이 쓸 수 없었던 클래스를 사용할 수 있게 도와준다.

퍼사드 패턴 : 서브시스템에 있는 일련의 인터페이스를 통합 인터페이스로 묶어 준다. 또한 고수준 인터페이스도 정의하므로 서브시스템을 더 편리하게 사용할 수 있다.


개요 - 어댑터

https://secretroute.tistory.com/entry/Head-First-Design-Patterns-제7강-Adapter-패턴과-Facade-패턴

우리 주변에서 볼 수 있는 어댑터의 역할은 전원 소켓의 인터페이스를 플러그에서 필요로 하는 인터페이스로 바꿔 준다고 할 수 있다. 객체지향 어댑터도 똑같이 어떤 인터페이스를 클라이언트에서 요구하는 형태로 적응시키는 역할을 한다.


객체지향 어댑터

어떤 소프트웨어 시스템에서 새로운 업체에서 제공한 클래스 라이브러리를 사용해야 하는데 그 업체에서 사용하는 인터페이스가 기존에 사용하던 인터페이스와 다르다고 가정해 보자.

https://codingsmu.tistory.com/59

그런데 기존 코드를 바꿔서 이 문제를 해결할 수 없는 상황이고, 업체에서 공급받은 클래스도 변경할 수 없다면 어떻게 해야 할까?? 바로 새로운 업체에서 사용하는 인터페이스를 기존에 사용하던 인터페이스에 적응시켜 주는 클래스를 만들면 된다.

https://secretroute.tistory.com/entry/Head-First-Design-Patterns-제7강-Adapter-패턴과-Facade-패턴

어댑터는 기존 시스템에서 사용하던 인터페이스를 구현해서 새로운 업체에서 제공한 클래스에 요구 내역을 전달할 수 있다. 어댑터는 클라이언트로부터 요청을 받아서 새로운 업체에서 제공하는 클래스를 클라이언트가 받아들일 수 있는 형태의 요청으로 변환해 주는 중개인 역할을 하는 것이다.


어댑터 사용방법

어댑터를 어떻게 사용하는지 한번 살펴보자

public interface Duck {

    void quack();
    void fly();

}

public class MallardDuck implements Duck {

    @Override
    public void quack() {
        System.out.println("quack");
    }

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("fly");
    }
}
public interface Turkey {

    void gobble();
    void fly();

}

public class WildTurkey implements Turkey {

    @Override
    public void gobble() {
        System.out.println("gobble");
    }

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("short fly");
    }
}

Duck 객체가 모자라서 Turkey 객체를 대신 사용해야 하는 상황이라고 가정해 보자. 물론 인터페이스가 다르기에 Turkey 객체를 바로 사용할 수는 없다. 이 때 필요한 것이 어댑터이다.

// 우선 적응시킬 형식의 인터페이스를 구현해야 한다. 즉 클라이언트에서 원하는 인터페이스를 구현해야 한다.
public class TurkeyAdapter implements Duck { 


    private final Turkey turkey;

    public TurkeyAdapter(Turkey turkey) { // 그리고 기존 형식 객체의 레퍼런스가 필요한다.
        this.turkey = turkey;
    }

    @Override
    public void quack() {
        turkey.gobble();
    }

    /*
     두 인터페이스에 모두 fly가 있지만 turkey의 fly() 메소드를 Duck의 fly() 메소드에 대응시키도록 작성 
     */
    @Override
    public void fly() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            turkey.fly();
        }
    }
}
public class DuckTestDrive {

    public static void main(String[] args) {
        Duck duck = new MallardDuck();
        Turkey turkey  = new WildTurkey();
        Duck turkeyAdapter = new TurkeyAdapter(turkey);

        System.out.println(" turkey said that");
        turkey.gobble();
        turkey.fly();

        System.out.println("\n duck said that");
        testDuck(duck);

        System.out.println("\n turkeyAdapter said that");
        testDuck(turkeyAdapter);
    }

    private static void testDuck(Duck duck) {
        duck.quack();
        duck.fly();
    }

}

=======================================================
turkey said that
gobble
short fly

duck said that
quack
fly

turkeyAdapter said that
gobble
short fly
short fly
short fly
short fly
short fly
  • 클라이언트의 testDuck() 메소드는 오리와 칠면조를 전혀 구분하지 못한다.

어댑터 패턴

https://codingsmu.tistory.com/59

이제 어댑터가 어떤 식으로 작동하는지 살펴보자

  1. 클라이언트는 타깃 인터페이스에 맞게 구현되어 있으며, 타깃 인터페이스로 메소드를 호출해서 어댑터에 요청을 보낸다.
  2. 어댑터는 타깃 인터페이스를 구현하며, 어댑티 인스턴스를 가지고 있다. 어댑터는 어댑티 인터페이스로 그 요청을 어댑티에 관한(하나 이상의) 메소드 호출로 변환한다.
  3. 클라이언트는 호출 결과를 받긴 하지만 중간에 어댑터가 있다는 사실을 모르므로, 클라이언트와 어댑티는 서로 분리되어 있다.

Q. 어댑터가 얼마나 적응시켜 줘야 할까? 대형 타깃 인터페이스를 구현해야 한다면 할 일이 정말 많아지지 않을까?

어댑터 구현은 타깃 인터페이스로 지원해야 하는 인터페이스의 크기에 비례해서 복잡해진다. 하지만 다른 대안이 없다. 클라이언트에서 호출하는 부분을 새로운 인터페이스에 맞춰서 고치려면 정말 많은 부분을 고려해야 하고, 코드도 많이 고쳐야 한다. 이런 방법보다는 모든 변경 사항을 캡슐화할 어댑터 클래스 하나만 제공하는 방법이 더 나을 것이다.

Q. 하나의 어댑터는 하나의 클래스만 감싸야 할까?

어댑터 패턴은 하나의 인터페이스를 다른 인터페이스로 변환하는 용도로 쓰인다. 하나의 어댑터에서 타깃 인터페이스를 구현하려고 2개 이상의 어댑티를 감싸야 하는 상황도 생길 수 있다. 사실 이런 내용은 퍼사드 패턴과 관련이 있으므로 퍼사드 패턴 때 다시 보자.

Q. 시스템에 오래된 부분과 새로 만든 부분이 섞여 있으면 어떻게 해야할까?? 어떤 곳에는 어댑터를 사용하고 다른 곳에서 어댑터로 감싸지 않은 인터페이스를 사용하면 헷갈리지 않을까?

이런 상황에서는 두 인터페이스를 모두 지원하는 다중 어댑터(Two Way Adapter)를 만들면 된다. 다중 어댑터로 필요한 인터페이스를 둘 다 구현해서 어댑터가 기존 인터페이스와 새로운 인터페이스 역할을 할 수 있게 하면 된다.


어댑터 패턴의 정의

이제 어댑터 패턴의 정의를 알아보자.

이 패턴을 사용하면 호환되지 않는 인터페이스를 사용하는 클라이언트를 그대로 활용할 수 있다. 인터페이스를 변환해 주는 어댑터를 만들면 되기 때문이다. 이러면 클라이언트와 구현된 인터페이스를 분리할 수 있으며, 변경 내역이 어댑터에 캡슐화되기에 나중에 인터페이스가 바뀌더라도 클라이언트를 바꿀 필요가 없다.

클래스 다이어그램

https://secretroute.tistory.com/entry/Head-First-Design-Patterns-제7강-Adapter-패턴과-Facade-패턴

클라이언트

  • 클라이언트는 타킷 인터페이스만 볼 수 있다.

어댑터

  • 어댑터에서 타깃 인터페이스를 구현한다.
  • 어댑터는 어댑티로 구성되어 있다.

어댑티

  • 모든 요청은 어댑티에 위임된다.

어댑터 패턴은 여러 객체지향 원칙을 반영하고 있다. 어댑티를 새로 바뀐 인터페이스로 감쌀 때는 Composition을 사용한다. 이런 접근번은 어댑티의 모든 서브클래스에 어댑터를 쓸 수 있다는 장점이 있다.

그리고 어댑터 패턴은 클라이언트를 특정 구현이 아닌 인터페이스에 연결한다. 서로 다른 백엔드 클래스로 변환시키는 여러 어댑터를 사용할 수도 있다. 이렇게 인터페이스를 기준으로 코딩했기에 타깃 인터페이스만 제대로 유지한다면 나중에 다른 구현을 추가하는 것도 가능하다.


객체 어댑터와 클래스 어댑터

사실 어댑터에는 두 종류가 있다. 하나는 객체 어댑터, 다른 하나는 클래스 어댑터이다.

지금까지 본 예제와 다이어그램 모두 객체 어댑터에 해당하는 내용들이다. 그렇다면 클래스 어댑터란 무엇이고 왜 살펴보지 않았을까? 클래스 어댑터 패턴을 쓰려면 상속이 필요한데 자바에서는 다중 상속이 불가능하므로 자바에서는 불가능하다. 하지만 다중 상속이 가능한 언러를 사용하다 보면 클래스 어댑터를 써야 할 때도 있으니 클래스 다이어그램을 살펴보자

https://secretroute.tistory.com/entry/Head-First-Design-Patterns-제7강-Adapter-패턴과-Facade-패턴

어댑티를 적응시킬때 구성을 사용하는 대신, 어댑터를 어댑티와 타깃 클래스의 서브클래스로 만든다. 상속을 사용하는 클래스 어댑터에 비해 객체 어댑터는 composition을 사용하므로 상속을 통한 코드 분량을 줄이지는 못하지만, 어댑티한테 필요한 일을 시키는 코드만 작성하면 되기 때문에 작성해야할 코드가 적고 유연성을 확보할 수 있다.


어댑터 패턴 실전 적용

https://swk3169.tistory.com/255

Enumeration

Enumeration을 리턴하는 elements() 메소드가 구현되어 있었던, 초기 컬렉션 형식(Vector, Stack, Hashtable 등)은 Enumeration 인터페이스를 이용하면 컬렉션 내에서 각 항목이 관리되는 방식에는 신경 쓸 필요 없이 컬렉션의 모든 항목에 접근이 가능하다.

Iterator

최근에는 Enumeration과 마찬가지로 컬렉션에 있는 일련의 항목들에 접근할 수 있게 해 주면서 항목을 제거할 수 도 있게 해 주는 iterator라는 인터페이스를 이용하기 시작했다.

Enumeration vs Iterator

Enumeration 인터페이스를 사용하는 구형 코드를 다뤄야 할 때도 가끔 있지만 새로운 코드를 만들 때는 Iterator만 사용하는 것이 좋다. 이때 어댑터 패턴을 적용해보자.

https://codingsmu.tistory.com/59

  • Itrerator : 타깃 인터페이스
  • Enumeration : 어댑티 인터페이스
  • 그런데 Iterator의 remove() 메소드는 Enumeration에는 이런 기능을 제공하는 메소드가 없다.
    • 어떻게 해야할까??

어댑터 디자인하기

클래스 다이어그램은 다음과 같다. 먼저 타깃 인터페이스를 구현하고, 어댑티 객체로 구성된 어댑터를 구현해야 한다. hasNext()와 next() 메소드는 타깃에서 업대티로 바로 연결된다.

https://codingsmu.tistory.com/59

remove()는 어떻게 처리할까?

  • 어댑터 차원에서 완벽하게 작동하는 remove() 메소드의 구현 방법은 없다. 따라서 그나마 좋은 방법은 런타임 예외를 던지는 것이다.
  • Iterator 인터페이스는 remove()는 default method로 UnsupportedOperationException을 던지고 있다.

이처럼 메소드가 일대일로 대응되지 않는 상황에서는 어댑터를 완벽하게 적용할 수 없다. 클라이언트는 예외 발생 가능성을 염두에 두고 있어야 하기 때문이다. 하지만 클라이언트에서 주의를 기울이고, 어댑터 문서를 잘 만들어 두면 괜찮을 것이다.

EnumerationIteraotr

public class EnumerationIterator implements Iterator<Object> {

    private final Enumeration<?> enumeration;

    public EnumerationIterator(Enumeration<?> enumeration) {
        this.enumeration = enumeration;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return enumeration.hasMoreElements();
    }

    @Override
    public Object next() {
        return enumeration.nextElement();
    }

    @Override
    public void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

퍼사드 패턴

지금까지 어댑터 패턴을 써서 어떤 클래스의 인터페이스를 클라이언트가 원하는 인터페이스로 변환하는 방법을 어댑터 패턴을 이용하여 구현했다.

이제 조금 다른 이유로 인터페이스를 변경하는 또 다른 패턴을 알아보자. 바로 퍼사드 패턴이다.

퍼사드 패턴은 인터페이스를 단순하게 바꾸려고 인터페이스를 변경하다. 하나 이상의 클래스 인터페이스를 깔끔하면서도 효과적인 퍼사드(겉모양, 외관)으로 덮어주기 때문이다.

데코레이터 vs 어댑터 vs 퍼사드

해당 패턴 모두 객체를 감싸고 있는 공통점을 가지고 있다. 하지만 모두 사용하는 용도가 다르다.

  • 데코레이터는 인터페이스는 바꾸지 않고 감싸고 있는 객체의 행동과 책임을 확장하는 용도로 사용한다.
  • 어댑터는 하나의 인터페이스를 다른 인터페이스로 변환하는 용도로 사용한다.
  • 퍼사드는 인터페이스를 간단하게 변경하는 용도로 사용한다.

개요 - 홈시어터 만들기

패턴을 알아보기 전에 영화나 tv 시리즈 몰아보기가 유행에 따라 각광받고 있는 홈시어터를 구축해보자. 스트리밍 플레이어, 프로젝터, 자동 스크린, 서라운드 음향, 팝콘 기계 등 클래스들이 서로 복잡하게 얽혀 있다.

https://invincibletyphoon.tistory.com/22

영화를 보기위한 일련의 작업

이제 영화를 보려고 하지만 영화를 보려면 몇 가지 일을 더해야 한다.

  1. 팝콘 기계를 켠다
  2. 팝콘을 튀긴다.
  3. 조명을 어둡게 조절한다.
  4. 스크린을 내린다.
  5. 프로젝터를 켠다.
  6. 프로젝터 입력을 스트르밍 플레이어로 설정한다.
  7. 프로젝터를 와이드 스크린 모드로 전환한다.
  8. 앰프를 켠다.
  9. 앰프 입력을 스트리밍 플레이어로 설정한다.
  10. 앰프를 서라운드 음향 모드로 전환한다.
  11. 앰프 볼륭을 중간인 5로 설정한다.
  12. 스트리밍 플레이어를 켠다.
  13. 영화를 재생한다.

이제 이 작업들을 처리하기 위한 어떤 클래스와 메소드가 필요한지 살펴보자.

popper.on();
popper.pop();

lights.dim(10);
screen.down();
projector.on();
projector.setInput(player);
projector.wideScreenMode();

amp.on();
amp.setDvd(player);
amp.setSurroundSound();
amp.setVolume(5);

player.on();
player.play(movie);

클래스가 6개나 필요하고, 만약 영화가 끝나면 어떻게 해야할까?, 방금 했던 일을 전부 역순으로 처리해야 하지 않을까? 다른 라디오나 시스템이 업그레이드하면 이런 복잡한 작동 방법을 또 배워야 하지 않을까?

  • 이렇게 복잡한 일을 퍼사드 패턴으로 간단하게 처리할 수 있는지 알아보자

퍼사드 작동 원리

쓰기 쉬운 인터페이스를 제공하는 퍼사드 클래스를 구현함으로써 복잡한 시스템을 훨씬 편리하게 사용할 수 있다. 물론 기존의 시스템을 직접 건드리고 싶다면 기존 인터페이스를그대로 사용하면 된다.

  1. 홈시어터 시스템용 퍼사드를 만들어보자.
    • watchMovie()와 같이 몇 가지 간단한 메소드만 들어있는 HomeTheaterFacade 클래스를 새로 만들어야 한다.
  2. 퍼사드 클래스는 홈시어터 구성 요소를 하나의 서브시스템으로 간주한다.
    • watchMovie() 메서드는 서브시스템의 메소드를 호출해서 필요한 작업을 처리한다.
  3. 이제 클라이언트 코드는 서비스시템이 아닌 홈시어터 퍼사드에 있는 메서드를 호출한다.
    • watchMovie() 메서드만 호출하면 조명, 스트리밍 플레이어, 앰프 등 알아서 준비된다.
  4. 퍼사드를 쓰더라도 서브시스템에 여전히 직접 접근할 수 있다.
    • 서브시스템 클래스의 고급 기능이 필요하면 언제든지 사용 가능하다.

Q. 퍼사드로 서브시스템 클래스를 캡슐화하면 저수준 기능을 원하는 클라이언트는 어떻게 서브시스템 클래스에 접근할 수 있을까?

퍼사드 클래스는 서브시스템 클래스를 캡슐화하지 않는다. 서브시스템의 기능을 사용할 수 있는 간단한 인터페이스를 제공할 뿐이다. 클라이언트에서 특정 인터페이스가 필요하다면 서브시스템 클래스를 그냥 사용하면 된다. 이점이 퍼사드 클래스의 대표적인 장점이다. 단순화된 인터페이스를 제공하면서도, 클라이언트에서 필요로 한다면 시스템의 모든 기능을 사용할 수 있도록 해줍니다.

Q. 퍼사드에서 기능을 추가하거나 각각의 요청을 서브시스템에 그대로 전달하기도 할까?

퍼사드는 단순화된 서브시스템의 기능을 활용하게 해주는 일 외에도 ‘스마트’한 기능을 알아서 추가한다. 예를 들어, 홈시어터 퍼사드는 새로운 행동을 구현하지는 않지만, 팝콘을 튀기기 전에 팝콘 기계를 켜야 한다는 사실을 알고 있습니다. 그래서 팝콘 기계를 알아서 킨다. 그리고 각 구성 요소를 켜고 적절한 모드를 선택하는 것도 알아서 잘할 정도로 ‘스마트’하다.

Q. 하나의 서브시스템에는 하나의 퍼사도만 만들수 있을까?

그렇지 않다. 특정 서브시스템에 대해 만들 수 있는 퍼사드의 개수에는 제한이 없다.

Q. 더 간단한 인터페이스를 만들 수 있다는 점 말고 퍼사드의 또 다른 장점은 없을까?

퍼사드를 사용하면 클라이언트 구현과 서브시스템을 분리할 수 있다. 예를 들어 홈시어터 시스템을 업그레이드 하기로 가정해보자. 이런 경우 인터페이스가 크게 달라질 수 있을 것이다. 만약 클라이언트를 퍼사드로 만들었다면 클라이언트 코드는 고칠 필요 없이 퍼사드만 바꾸면 된다.

Q. 어댑터는 한 클래스만 감싸고 퍼사드는 여러 클래스를 감쌀 수 있는 것일까?

그렇지 않다. 어댑터 패턴은 하나 이상의 클래스 인터페이스를 클라이언트에서 필요로 하는 인터페이스로 변환한다. 클라이언트가 여러 클래스를 사용할 수도 있기 대문이다. 반대로 퍼사드도 꼭 여러 클래스를 감싸야만 하는 건 아니다. 아주 복잡한 인터페이스를 가지고 있는 단 하나의 클래스에 대한 퍼사드를 만들 수도 있다.

어댑터와 퍼사드의 차이점은 감싸는 클래스의 개수에 있는 것이 아니라 용도에있다. 어댑터 패턴은 인터페이스를 변경해서 클라이언트에서 필요로 하는 인터페이스로 적응시키는 용도로 쓰인다. 반면 퍼사드 패턴은 어떤 서브시스템에 대한 간단한 인터페이스를 제공하는 용도로 쓰인다.


홈시어터 퍼사드

public class HomeTheaterFacade {

    // composition 부분, 사용하고자 하는 서브시스템의 모든 구성 요소가 인스턴스 변수 형태로 저장된다.
    private final Amplifier amp;
    private final Tuner tuner;
    private final StreamingPlayer player;
    private final Projector projector;
    private final TheaterLights lights;
    private final Screen screen;
    private final PopcornPopper popper;

    public HomeTheaterFacade(Amplifier amp, Tuner tuner, StreamingPlayer player,
        Projector projector,
        TheaterLights lights, Screen screen, PopcornPopper popper) {
        this.amp = amp;
        this.tuner = tuner;
        this.player = player;
        this.projector = projector;
        this.lights = lights;
        this.screen = screen;
        this.popper = popper;
    }

    public void watchMovie(String movie) {
        System.out.println("영화 볼 준비 중");
        popper.on();
        popper.pop();

        lights.dim(10);
        screen.down();
        projector.on();
        projector.wideScreenMode();
        projector.setInput(player);

        amp.on();
        amp.setDvd(player);
        amp.setSurroundSound();
        amp.setVolume(5);

        player.on();
        player.play(movie);
    }

    public void endMovie() {
        System.out.println("홈시어터 끄는 중");
        popper.off();
        lights.on();
        screen.up();
        projector.off();
        amp.off();
        player.stop();
        player.off();
    }
}
  • 각 서브시스템에 들어있는 구성요소에게 위임하며 단순화된 인터페이스를 제공한다.
public class HomeTheaterTestDrive {

    public static void main(String[] args) {
        // 구성 요소 초기화
        // 지금은 구성 요소를 직접 생성하지만 보통은 클라이언트에 퍼사드가 주어지므로 직접 구성 요소를 생성하지 않아도 된다.

        Amplifier amp = new Amplifier();
        Tuner tuner = new Tuner();
        StreamingPlayer player = new StreamingPlayer();
        Projector projector = new Projector();
        TheaterLights lights = new TheaterLights();
        Screen screen = new Screen();
        PopcornPopper popper = new PopcornPopper();
        HomeTheaterFacade homeTheater = new HomeTheaterFacade(
            amp,
            tuner,
            player,
            projector,
            lights,
            screen,
            popper
        );
        // 단순화된 인터페이스를 사용
        homeTheater.watchMovie("king kong");
        homeTheater.endMovie();
    }

}

퍼사드 패턴의 정의

퍼사드 패턴을 사용하려면 어떤 서브시스템에 속한 일련의 복잡한 클래스를 단순하게 바꿔서 통합한 클래스를 만들어야 한다. 다른 패턴과 달리 퍼사드 패턴은 상당히 단순한 편이다. 복잡한 추상화 같은 게 필요 없다. 하지만 퍼사드 패턴을 사용하면 클라이언트와 서브시스템이 서로 긴밀하게 연결되지 않아도 되고, 최소 지식 객체지향 원칙을 준수하는데도 도움이 된다.

퍼사드 패턴의 정의는 다음과 같다.

여기서 가장 중요한 점은 패턴의 용도이다. 정의를 보면 퍼사드 패턴은 단순화된 인터페이스로 서브시스템을 더 편리하게 사용하려고 쓰인다는 사실을 알 수 있다. 퍼사드 패턴의 클래스 다이어그램에서도 이 사실을 확인할 수 있다.

클래스 다이어그램

https://secretroute.tistory.com/entry/Head-First-Design-Patterns-제7강-Adapter-패턴과-Facade-패턴


최소 지식 원칙

최소 지식 원칙(Principle of Least Knowledge)에 따르면 객체 사이의 상호자용은 될 수 있으면 아주 가까운 ‘친구’ 사이에서만 허용하는 편이 좋다. 이 원칙은 보통 다음과 같이 정의될 수 있다.

그런데 이게 정확히 무슨 소리일까? 시스템을 디자인할 때 어떤 객체든 그 객체와 상호작용을 하는 클래스의 개수와 상호작용 방식에 주의를 기울여야 한다는 뜻이다.

이 원칙을 잘 따르면 여러 클래스가 복잡하게 얽혀 있어서, 시스템의 한 부분을 변경했을 때 다른 부분까지 줄줄이 고쳐야 하는 상황을 미리 방지할 수 있다. 여러 클래스가 서로 복잡하게 의존하고 있다면 관리하기도 힘들고, 남들이 이해하기 어려운 불안정한 시스템이 만들어진다.

친구를 만들지 않고 다른 객체에 영향력 행사하기

그런데 어떻게 하면 여러 객체와 친구가 되는 것을 피할 수 있을까?

이 원칙은 친구를 만들지 않는 4개의 가이드라인을 제시한다.

  1. 객체 자체
  2. 메소드에 매개변수로 전ㄴ달된 객체
  3. 메소드를 생성하거나 인스턴스를 만든 객체
  4. 객체에 속하는 구성 요소

해당 가이드라인에 따르면 다른 메소드를 호출해서 리턴받은 객체의 메소드를 호출하는 일도 바람직 하지 않다. 따라서 꽤 까다로운 가이드라인이다. 메소드를 호출한 결과로 리턴받은 객체에 들어있는 메소드를 호출하면 다른 객체의 일부분에 요청하게 되고, 직접적으로 알고 지내는 객체의 수가 늘어나는 단점이 있다.

이러한 상황에서 최소 지식 원칙을 따르려면 객체가 대신 요청하도록 만들어야 한다. 그러면 그 객체의 한 구성 요소를 알고 지낼 필요가 없어지고 친구의 수를 줄이는 데도 도움이 된다.

Before

public float getTemp() {
        Thermometer thermometer = station.getThermometer();
        return thermometer.getTemperature();
}
  • station으로 부터 thermometer 객체를 받은 다음, 그 객체의 getTemperature() 메소드를 직접 호출

After

public float getTemp() {
        return station.getTemperature();
}
  • 최소 지식 원칙을 적용해서 thermometer 에게 요청을 전달하는 메소드를 station 클래스에 추가
  • 의존해야 하는 클래스의 개수를 줄인다.

절친에게만 메소드 호출하기

다음은 자동차를 나타내는 Car 클래스이다. 이 클래스르 살펴보면 최소 지식 원칙을 따르면서 메소드를 호출하는 방법을 어느 정도 파악할 수 있다.

public class Car {

    Engine engine; // 해당 클래스의 구성요소, 구성요소의 메소드는 호출해도 된다.

    public Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }

    public void start(Key key) {            // 매개변수로 전달된 객체의 메소드는 호출 가능하다.
        Doors doors = new Doors();          // 새로운 객체를 생성, 해당 객체의 메소드 호출 가능
        boolean authorized = key.turns();   // 매개변수로 전달된 객체
        if (authorized) {
            engine.start();                 // 이 객체의 구성 요소를 대상으로 메소드 호출 가능
            updateDashboardDisplay();       // 객체 내에 있는 메소드 호출 가능
            doors.lock();                   // 직접 생성하거나 인스턴스를 만든 객체의 메소드 호출 가능
        }
    }

    private void updateDashboardDisplay() {
        // update display
    }
}

Q. 데메테르의 법칙이라는 것도 있던데, 최소 지식 원칙과 어떤 관계일까?

데메테르의 법칙과 최소 지식 원칙은 완전히 똑같은 말이다. 하지만 좀 더 직관적이고 법칙이라는 단어가 없는 최소 지식 원칙을 선호한다. 모든 원칙은 상황에 따라서 적절하게 따라야 한다.

Q. 최소 지식 원칙도 단점이 있을까?

물론 존재한다. 이 원칙을 잘 따르면 객체 사이의 의존성을 줄일 수 있으며 소프트웨어 관리가 더 편해지지만, 메소드 호출을 처리하는 ‘래퍼’ 클래스를 더 만들어야 할 수도 있다. 그러면 시스템이 복잡해지고, 개발 시간도 늘어나고, 성능도 떨어진다.


핵심 정리

  • 기존 클래스를 사용하려고 하는데 인터페이스가 맞지 않으면 어댑터를 쓰면 된다.
  • 큰 인터페이스와 여러 인터페이스를 단순하게 바꾸거나 통합해야 하면 퍼사드를 쓰면 된다.
  • 어댑터는 인터페이스를 클라이언트에서 원하는 인터페이스로 바꾸는 역할을 한다.
  • 퍼사드는 클라이언트를 복잡한 서브시스템과 분리하는 역할을 한다.
  • 어댑터를 구현할 때는 타깃 인터페이스의 크기와 구조에 따라 코딩해야 할 분량이 결정된다.
  • 퍼사드 패턴에서드는 서브시스템으로 퍼사드를 만들고 진짜 작업은 서브클래스에 맡긴다.
  • 어댑터 패턴에는 객체 어댑터 패턴과 클래스 어댑터 패턴이 있다.
    • 클래스 어댑터를 사용하려면 다중 상속이 가능해야 한다.
  • 한 서브시스템에 퍼사드를 여러 개 만들어도 된다.
  • 어댑터는 객체를 감싸서 인터페이스를 바꾸는 용도로, 데코레이터는 객체를 감싸서 새로운 행동을 추가하는 용도로, 퍼사드는 일련의 객체를 감싸서 단순하게 만드는 용도로 쓰인다.

객체지향 도구 상자

  • 객체지향의 기초(4요소)
    • 캡슐화
    • 상속
    • 추상화
    • 다형성
  • 객체지향 원칙
    • 바뀌는 부분을 캡슐화한다.
    • 상속보다는 구성을 활용한다.
    • 구현이 아닌 인터페이스(super type)에 맞춰서 프로그래밍한다.
    • 서로 상호작용을 하는 객체 사이에서는 가능하면 느슨하게 결합하는 디자인을 사용해야 한다.
    • 클래스는 확장에 대해서는 열려 있지만 변경에 대해서는 닫혀 있어야 한다. (OCP)
    • 추상화된 것에 의존하라. 구상 클래스에 의존하지 않도록 한다.
    • 진짜 절친에게만 이야기해야 한다.
  • 객체지향 패턴
    • 스트레지티 패턴 : 알고리즘군을 정의하고 각각의 알고리즘을 정의하고 각각을 캡슐화하여 교환해서 사용할 수 있도록 만든다. 전략을 사용하면 알고리즘을 사용하는 클라이언트와는 독립적으로 알고리즘을 변경할 수 있다.
    • 옵저버 패턴 : 한 객체의 상태가 바뀌면 그 객체에 의존하는 다른 객체들한테 연락이 가고 자동으로 내용이 갱신되는 방식으로 일대다 의존성을 정의한다.
    • 데코레이터 패턴: 객체에 추가 요소를 동적으로 더할 수 있습니다. 데코레이터를 사용하면 서브 클래스를 만드는 경우에 비해 훨씬 유연하게 기능을 확장할 수 있습니다.
    • 추상 팩토리 패턴 : 서로 연관된, 또는 의존적인 객체들로 이루어진 제품군을 생성하기 위한 인터페이스를 제공한다. 구상 클래스는 서브 클래스에 의해 만들어진다.
    • 팩토리 메소드 패턴 : 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 만든다. 어떤 클래스의 인스턴스를 만들지는 서브클래스에서 결정하도록 한다. 팩토리 메소드를 이용하면 인스턴스를 만드는 일을 서브클래스로 미룰 수 있다.
    • 싱글턴 패턴 : 클래스 인스턴스가 하나만 만들어지도록 하고, 그 인스턴스에 대한 전역 접근을 제공한다.
    • 커맨드 패턴 : 요청 내역을 객체로 캡슐화해서 객체를 서로 다른 요청 내역에 따라 매개변수화할 수 있다. 이러면 요청을 큐에 저장하거나 로그로 기록하거나 작업 취소 기능을 사용할 수 있다.
    • 어댑터 패턴 : 특정 클래스 인터페이스를 클라이언트에서 요구하는 다른 인터페이스로 변환한다. 인터페이스가 호환되지 않아 같이 쓸 수 없었던 클래스를 사용할 수 있게 도와준다.
    • 퍼사드 패턴 : 서브시스템에 있는 일련의 인터페이스를 통합 인터페이스로 묶어 준다. 또한 고수준 인터페이스도 정의하므로 서브시스템을 더 편리하게 사용할 수 있다.
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