클래스 메서드(static메서드) 인스턴스 메서드

static 붙으면 static 메서드

클래스는 '데이터와 데이터에 관련된 메서드 집합'

따라서 클내스 내에 있는 메서드와 멤버변수는 아주 밀접한 관계가 있다.

 

1. 클래스를 설계할 때. 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다. 
생성된 각 인스턴스는 서로 독립적이기 때문에 각 인스턴스의 변수는 서로 다른 값을 유지한다. 그러나 모든 인스턴스에서 같은 값이 유지되어야 하는 변수는 static을 붙여서 클래스변수로 정의해야 한다. 

2. 클래스 변수(static변수)는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다. 
static이 붙은 변수(클래스변수)는 클래스가 메모리에 올라갈 때 이미 자동적으로 생성되기 때문이다. 

3. 클래스 메서드 (static 메서드)는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다. 
클래스 메서드는 JVM로딩과 동시에 생성된다. 반면에 인스턴스 변수는 객체를 생성해야만 접근할 수 있다.

즉, 클래스 메서드가 존재할 때 반드시 인스턴스 변수가 존재할 거란 보장이 없다.

위와 같은 이유로 인스턴스 멤버는 반드시 클래스 멤버가 존재할 거란 보장이 되기에 아무런 문제가 없다.


4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다 
메서드의 작업내용 중에서 인스턴스변수를 필요로 한다면, static을 붙일 수 없다. 반대로 인스턴스변수를 필요로 하지 않는다면 static을 붙이자. 메서드 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다. static을 안 불인 메서드(인스턴스메서드)는 실행 시 호출되어야할 메서드를 찾는 과정이 추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다. 

 

오버로딩(overloading)

같은 메서드 이름으로 메서드를 만드는 것, 구분 방법은 매개변수 뿐이다.

매개변수라 함은 매개변수 타입과, 개수이다.

가변인자

내부적으로 배열로 처리

가급적 가변인자는 사용하지 말 것, 명확히 배열 타입이나 컬렉션을 사용할 것

생성자(Constructor)

인스턴스가 생성될 때마다 호출되는 인스턴스 초기화 메서드, 메서드 이름은 클래스 이름과 같다.

 

초기화

초기화를 흔히 깨끗함, 0으로 만들기, 문자열이면 "" 같이 공백으로 넣기 등으로 생각하는 사람이 있다.

아니다. 바로 사용가능한 상태를 만드는 것이 초기화이다.

 

생성자도 근본적으로 메서드다. (반환 값이 없는 메서드)

메서드는 일련의 동작들이다. 즉, 복잡한 초기화를 할 수 있다. 

 

기본 생성자(default constructor)

매개변수가 없는 생성자

생성자가 클래스 안에 하나도 없을 자동으로 컴파일러가 추가해줌

하지만 무조건 직접 만들어주는 것을 권장

매개변수가 있는 생성자를 만들 경우 기본 생성자 추가가 자동으로 안된다. 따라서 무조건 기본 생성자는 수동으로 넣는 것이 좋다.

생성자에서 다른 생성자 호출하기 - this()

생성자 이름 대신 this를 사용하는 것

this는 객체 자신의 주소가 저장되어 있다. 

public class Constructor {
	public Constructor() {
		this(1);
		//반드시 한 개만 호출 가능
//		this(1,2);
	}
	public Constructor(int a) {
		//순환 구조가 생기면 안된다.
//		this();
		this(a,2);
	}
	public Constructor(int a,int b) {
//		super();
	}
}

변수 초기화

기본형은 초기화를 하지 않아도 기본 값이 존재한다.

참조형은 객체 주소이므로 초기값이 존재할 수가 없다. new 연산자로 힙영역에 객체를 생성해야 그 주소가 참조형 변수에 담기기 때문이다. 따라서 null 상태

char는 공백이 초기값이다.  \u0000

 

 

멤버변수의 초기화 방법

  • 명시적 초기화
    선언과 동시에 값을 대입하는 것
  • 생성자
    생성자 호출
  • 초기화 블록
    아무 이름 없이 { } 중괄호만 있는 것

public class Constructor2 {
	int a = 1;
	static {
		System.out.println("JVM에 이 클래스 적재 시 단 한번만 호출, 즉 모든 인스턴스 초기화보다 먼저 호출 됨");
//		System.out.println(a);당연히 사용 못함
	}
	{
		System.out.println(a);
		System.out.println("생성자보다 먼저 호출");
		a = 10;
	}
	public Constructor2() {
		System.out.println(a);
		System.out.println("생성자 호출");
		a = 100;
	}
	public static void main(String[] args) {
		Constructor2 c = new Constructor2();
		System.out.println(c.a);
	}
}

static 초기화 블록이 있는 이유

public class Constructor3 {
	static int a = 1;
	static {
		//클래스 멤버에 대해 복잡한 초기화가 필요할 수 있기 때문
		System.out.println("무언가 복잡한 방법으로 static a를 초기화하고 싶음");
	}
}
클래스 초기화 인스턴스 초기화
기본값 명시적 초기화블록 기본값 명시적 초기화블록 생성자

클래스 초기화는 JVM에 해당 클래스가 적재될 때 단 한 번만 수행 됨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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역할

책임의 집합이 의미하는

어떤 객체가 수행하는 책임의 집합은 객체가 협력 안에서 수행하는 역할을 암시한다.

역할은 재사용 가능하고 유연한 객체지향 설계를 낳는 매우 중요한 구성요소.

 

재사용 관점을 중심 예시

김 의사가 진료를 하다, 박 의사와 교대를 해도 의사 역할 수행에는 문제가 없다.

즉, 역할 관점에서는 변화된 것이 하나도 없다.(인터페이스라 생각해보자)

 

역할이 답이다

역할을 사용하면 하나의 협력으로 추상화 있다.

역할은 협력 내에서 다른 객체로 대체할 있다

, 역할을 대체할 있는 객체는 동일한 메시지를 이해할 있는 객체로 한정 된다.

 

메시지는 책임을 의미한다.

동일한 역할을 수행한다는 것은 협력 내에서 동일한 책임의 집합을 수행한다는 것이다.

부분은 객체지향에서 매우 중요한 개념이다.

 

역할의 개념을 사용하면 유사한 협력을 추상화해서 인지 과부하를 줄일 있다.

다양한 객체들이 동일한 협력에 참여할 있기 때문에 재사용성이 높아진다.

역할은 객체지향 설계의 단순성(simplicity), 유연성(flexibility), 재사용성(resuability) 뒷받침하는 핵심 개념이다.

 

협력의 추상화

역할의 가치는 협력을 추상화할 있다는 것이다.

협력의 개수를 줄여 보다 추상적인 역할로 단순화해 이해하기 쉬워진다.

협력의 추상화는 근본적으로 역할의 대체 가능성에서 비롯된다.

 

 

대체 가능성

객체가 역할에 주어진 책임 이외에 다른 책임을 수행할 수도 있다.

증인 역할에 모자장수는 추가 책임으로 모자 판매를

요리사도 추가 책임으로 요리를 한다.

 

객체는 역할이 암시하는 책임보다 많은 책임을 가질 있다.

따라서 대부분의 경우 객체의 타입과 역할 사이에는 일반화/특수화(추상화/구체화) 관계가 성립한다.

 

역할의 대체 가능성은 행위 호환성을 의미한다.

행위 호환성은 동일한 책임의 수행을 의미한다.

 

 

객체의 모양을 결정하는 협력

흔한 오류

데이터를 저장하기 위해 객체가 존재한다는 선입견

데이터는 객체가 행동(책임) 수행하는 필요한 재료일 뿐이다.

 

객체지향이 클래스와 클래스 간의 관계를 표현하는 정적인 측면에 중점을 둔다는 오류

중요한 것은 협력에 참여하는 동적인 객체이다.

클래스는 단지 객체를 표현하고 생성하기 위한 프로그래밍 매커니즘이다.(실제로 클래스가 없는 객체지향 언어 자바스크립트)

 

데이터나 클래스 중심으로 애플리케이션을 설계하는 오류

협력이라는 문맥을 고려하지 않고 객체를 독립적으로 보면 안된다.

 

 

협력을 따라 흐르는 객체의 책임

협력이라는 문맥 속에서 객체가 수행하게 책임(행동)결정

이후 필요한 데이터를 고민

데이터와 행동이 결정된 클래스 구현 방법 결정(책임 할당)

클래스와 데이터는 협력과 책임의 집합이 결정된 고려

 

 

객체지향 설계 기법

역할, 책임, 협력의 관점에서 애플리케이션 설계하는 유용한 가지 기법

 

책임 주도 설계(Responseibility-Driven Design) 방법

협력에 필요한 책임들을 식별, 적합한 객체에게 책임을 할당하는 방식으로 애플리케이션 설계

 

디자인 패턴(Design Pattern)

전문가들이 반복적으로 사용하는 해결 방법을 정의해 놓은 설계 템플릿의 모음

특정 문제를 해결하기 위해 이미 식별해 놓은 역할, 책임, 협력의 모음

베스트 프렉티스

 

테스트 주도 개발(Test-Driven Development)

테스트를 먼저 작성하고 테스트를 통과하는 구체적인 코드를 추가하면서 애플리케이션을 완성해가는 방식

 

책임-주도 설계

객체지향 시스템은 역할과 책임을 수행하는 자율적인 객체들의 공동체다.

 

레베카 워프스브록-책임주도설계 방법을 말한다.

 

시스템의 기능은 작은 규모의 책임으로 분할

책임은 책임을 수행할 적절한 객체에게 할당

이제 객체가 책임을 수행하는 도중 스스로 처리 못할 적절한 객체를 찾아 필요한 작업 요청(협력)

 

디자인 패턴

책임 주도 설계는 객체의 역할, 책임, 협력을 고안하기 위한 방법과 절차를 제시한다.

반면 디자인 패턴은 책임-주도 설계의 결과 표현한다.

모범이 되는 설계

 

앨리스터 코오번에 따르면 효과적으로 일하는 사람들의 가지 특징은 아무것도 없는 상태에서 작업을 시작하지 않고 이전의 훌륭한 결과물을 모방하고 약간의 수정을 거쳐 원하는 결과물을 만들어 낸다는 것이다.

패턴은 특정한 상황에서 설계를 돕기 위해 모방하고 수정할 있는 과거의 설계 경험이다.

 

디자인 패턴은 반복적으로 발생하는 문제와 문제에 대한 해법의 쌍으로 정의된다.

해결하려고하는 문제가 무엇인지 서술하고, 패턴을 적용할 있는 상황과 없는 상황을 함께 설명한다.

패턴은 반복해서 일어나는 특정한 상황에서 어떤 설계가 (why) 효과적인지에 대한 이유를 설명한다.

테스트-주도 개발

애자일 방법론의 종류인 XP 기본 프랙티스로 소개되며 주목받음

기본 흐름은 실패하는 테스트를 작성하거, 테스트를 통과하는 가장 간단한 코드를 작성한 ( 과정에서 중복은 허용된다) 리팩터링을 통해 중복을 제거하는 것이다.

테스트-주도 개발을 통해 '작동하는 깔끔한 코드' 얻을 있다.

 

테스트 주고 개발이 응집도 높고 결합도 낮은 클래스로 구성된 시스템을 개발할 있게 하는 최상의 프랙티스이지만 객체지향 초보에게는 테스트를 어떤 식으로 작성해야하는지 결정하는데 어렵다.

테스트-주도 개발은 다양한 설계 경험과 패턴에 대한 지식이 없는 사람들의 경우에는 온전한 혜택을 누리기가 어렵다.

객체지향에 대한 깊이 있는 지식을 요구한다.

지금까지 깨끗한

깨끗한 코드 블록

올바른 함수

이제 높은 차원인 깨끗한 클래스에 대해 다룬다

클래스 체계

관례상 변수 목록이

변수들 중에서도 static public final 이 맨위

그다음 static private

그다음 private

 

그다음 공개 메서드가 나온다

비공개 함수는 자신을 호출하는 공개 함수 직후에 위치

 

따라서 추상화 단계 순서대로 내려간다.

캡슐화

변수와 유틸리티 함수는 가능한 비공개로 두는 것이 좋다.

때로는 protected 선언해 테스트 코드에 접근을 허용하게 한다.

테스트 코드가 함수를 호출하거나 변수를 사용해야 한다면 함수나 변수는 protected public으로 공개한다.

하지만 그 전에 비공개 상태를 유지할 온갖 방법을 강구한다.

캡슐화 풀어주는 결정은 최후의 수단이다

 

클래스는 작아야 한다.

클래스를 만들 번째 규칙은 크기다. 번째도 크기다.

작아야 한다. 작아야 한다.

 

함수와 마찬가지로 작게가 기본규칙이다.

 

얼마나 작게?

함수는 물리적 수로 크기를 측정한다면 클래스는 맡은 책임으로 크기 수준 가늠한다.

맡은 책임은 클래스에 속한 "공개 메서드 수"라고 생각하기 쉽다. 틀린 말은 아니지만 완전히 맞는 말도 아니다.

적은 메서드 수라도 책임이 클 수 있기 때문이다.

 

클래스 작명은 크기를 줄이는 첫 번 단계이다.

만약 작명이 어렵거나 너무 길어진다면 해당 클래스 책임이 너무 많은 것이다.

마찬가지로 클래스 이름이 모호하다면 역시 클래스 책임이 많은 것이다.

Processor, Manager, Super 등과 같은 모호단 단어가 붙는다면 여러 책임을 떠안았다는 표시다.

클래스 설명은 if, and, or, but을사용하지 않고서 25 단어내외로 가능해야한다.

단어들이 붙었다는 것은 여러 책임이 존재한다는 증거이다.

 

단일 책임 원칙 (Single Responsibility Principle : SRP)

클래스나 모듈을 변경할 이유가 하나, 하나뿐이어야 한다는 원칙

SRP 책임이라는 개념을 정의하며 적절한 클래스 크기를 제시한다. 

클래스는 책임, 변경할 이유가 하나여야 한다는 의미다.

책임, 변경할 이유를 파악하려 애쓰다 보면 코드를 추상화하기도 쉬워진다.

 

SRP 객체 지향설계에서 더욱 중요한 개념이다. 또한 이해하고 지키기 수월한 개념이다

그러나 개발자가 가장 무시하는 규칙 하나다.

우리는 수많은 책임을 떠안은 클래스를 꾸준하게 접한다.

 

소프트웨어를 돌아가게 하는 것과 깨끗하게 만드는 것은 완전 별개다

깨끗하고 체계적인 소프트웨어에 초점은 두는게 아니라 프로그램이 돌아가게 하는 것이 나쁜 자세는 아니다.

문제는 거기서 끝이라고 생각하는데 있다. 깨끗하고 체계적인 소프트웨어라는 다음 관심사로 전환하지 않는다.

우리는 반드시 프로그램으로 되돌아가 여러 책임(기능) 가진 클래스를 단일 책임 클래스로 나누어야한다.

 

많은 개발자들이 자잘한 단일 책임 클래스가 많아지면 그림을 이해하기 어려워진다고 우려한다.

그림을 이해하려면 클래스 클래스를 넘나들어야 한다고.

하지만 실제로 작은 클래스가 많은 시스템이던 클래스가 개뿐인 시스템이든 돌아가는 부품은 수가 비슷하다.

그러므로 우리가 고민할 것은 다음과 같다.

도구 상자를 어떻게 관리하고 싶은가?

    작은 서럽을 많이 두고 기능과 이름이 명확하게!!

    아니면 서랍 개를 두고 모두 집어 던져버리기

 

프로젝트는 시스템 논리가 많고 복잡하다. 이런 복잡성을 다루려면 체계적인 정리를 통해 제어하는 것이 중요하다.

그래야 무엇이 어디에 위치한지 알 있다.

또한 변경을 직접 영향이 미치는 컴포넌트만 이해해도 충분하다

큼직한 다목적 클래스로 이뤄진 시스템은 변경을 가할 당장 알필요가 없는 사실까지 들이밀어 방해한다

 

강조한다. 클래스 보다 작은 클래스 여럿으로 이뤄진 시스템이 바람직하다

작은 클래스는 각자 맡은 책임이 하나며, 변경할 이유가 하나며, 다른 작은 클래스와 협력해 시스템에 필요한 동작을 수행한다.

 

응집도(Cohesion)

클래스는 인스턴스 변수 수가 작아야 한다.

클래스 메서드는 클래스 인스턴스 변수 하나 이상 사용해야 한다.

일반적으로 메서드가 변수를 많이 사용할 수록 메서드와 클래스는 응집도가 높다.

특히 모든 인스턴스 변수를 메서드마다 사용하는 클래스는 응집도가 가장 높다.

 

위처럼 응집도가 가장 높은 클래스는 가능하지도 바람직하지도 않다.

우리는 응집도 높든 클래스를 선호한다.

응집도가 높다는 것은 클래스에 속한 메서드와 변수가 서로 의존하며 논리적인 단위로 묶인다

 

'함수를 작게, 매개변수 목록을 짧게' 라는 전략을 따르다 보면 때때로 몇몇 메서드만이 사용하는 인스턴스 변수가 아주 많아진다.

우리는 이제 알고 있다. 이것이 새로운 클래스로 쪼개야 한다는 신호라는 것을

응집도가 높은 클래스를 유지하도록 서로 응집력이 높은 메서드와 변수들을 그룹지어 여러 클래스로 분리해준다.

 

응집도를 유지하면 작은 클래스 여럿이 나온다

함수를 작은 함수 여럿으로 나누기만 해도 클래스 수가 많아진다.

예를 들어, 변수가 많은 함수 하나에서 일부를 작은 함수 하나로 빼내고 싶다.

빼내려는 코드가 함수에 변수 4개를 사용한다. 그러면 작은 함수 인자에 변수 4개를넣어야 하나? 아니다. 이럴 함수에 로컬 변수를 클래스 인스턴스 변수로 만들면 함수는 인수가 필요 없다. 그만큼 함수를 쪼개기 쉬워진다.

다만 이과정에서 불행이도 응집력을 잃는다. 몇몇 함수만 이용하는 인스턴스 변수가 점점 늘어나기 때문이다.

, 이런 상황에서 클래스가 응집력을 잃는다면 새 클래스를 만들어 분리하는 것이다.

그래서 함수를 작은 함수 여럿으로 쪼개다 보면 종종 작은 클래스 여럿으로 쪼갤 기회가 생긴다.

 

리팩터링 과정

  • 원래 프로그램의 정확한 동작을 검증하는 테스트 슈트를 작성
  • 그다음 한 번에 하나씩 수 차례 걸쳐 조금씩 코드를 변경
  • 코드 변경마다 테스트를 수행해 원래 프로그램과 동일하게 동작하는지 확인
  • 이 과정을 반복 정리한 결과로 최종 프로그램 산출

변경하기 쉬운 클래스

대다수 시스템은 지속적인 변경이 가해진다. 과정에서 의도적으로 동작하지 않을 위험이 생긴다. 깨끗한 시스템은 클래스를 체계적으로 정리해 변경에 수반되는 위험을 낮춘다.

 

어떤 변경이던 클래스에 손대면 다른 코드를 망가뜨릴 잠정적인 위험이 있다.

이는 SRP를 위반하는 것이다.

이럴 땐 공통되는 기능을 추상화해 상위 클래스로 만들어 이를 상속하는 작은 클래스로 쪼갠다. 

작은 클래스들은 각기 다른 작은 책임을 수행할 메서드를 구현할 것이다.

추후 변경(수정, 추가)이 발생해도 그 작은 클래스에 국한된다. 

 

위 과정은 객체 지향 설계에서 다른 핵심 원칙인 OCP(Open-Closed Principle)을 지키게 된다.

OCP 클래스는 확장에 개방적이고 수정에 폐쇄적이어야 한다는 원칙이다.

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

 

새 기능을 수정하거나기존 기능을 변경할 건드릴 코드가 최소인 시스템 구조가 바람직하다. 이상적인 시스템이라면 기능을 추가할 시스템을 확장할 기존 코드를 변경하지는 않는다.

 

변경으로부터 격리

요구사항은 변하기 마련이다. 따라서 코드도 변한다.

객체지향 프로그래밍에서 클래스는 구체적인(concreate) 클래스와 추상(abstract) 클래스가 있다

구체적인 클래스는 구현부가 존재하며 추상 클래스는 선언부만 존재한다.

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

 

상세한 구현에 의존하는 코드는 테스트가 어렵다.

 

 시스템의 결합도를 낮추면 유연성과 재사용성도 더욱 높아진다. 결합도가 낮다는 소리는 시스템 요소가 다른 요소로부터 그리고 변경으로부터 격리되어 있다는 의미다. 시스템 요소가 서로 격리되어 있다면 요소를 이해하기도 쉽다.

결합도를 최소로 낮추면 자연스럽게 DIP(Dependency Inversion Principle) 따르는 클래스가 나온다.

DIP 본질은 클래스가 상세한 구현이 아니라 추상화에 의존해야 한다는 원칙이다.

 

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