Java - OOP(Object OrienTed Programming)

OOP란?

두가지 설명이 있는데 더 이해가 잘 되는 것으로 이해해보도록 합시다.

개념 설명 1

 객체 지향 프로그래밍 (Object-Oriented Programming, OOP)은 프로그래밍에서 필요한 데이터를 추상화 시켜 상태와 행위를 가진 객체로 만들고, 객체들간의 상호작용을 통해 로직을 구성하는 프로그래밍 방법이다.

개념 설명 2

 우리가 실생활에서 쓰는 모든 것을 객체라 하며, 객체 지향 프로그래밍은 프로그램 구현에 필요한 객체를 파악하고 각각의 객체들의 역할이 무엇인지를 정의하여 객체들 간의 상호작용을 통해 프로그램을 만드는 것을 말한다. 객체는 클래스라는 틀에서 생겨난 실체(instance)이다. 따라서 객체 지향 프로그램은 객체와 객체 간의 연결로 되어 있으며 각각의 객체 안에 자료구조(속성)와 알고리즘(기능)이 들어있는 것이다.

 

예시를 들어서 설명하면 가장 좋다고 생각합니다.

예시

서점을 예시로 들어보고 싶습니다.

서점이라는 실체를 추상화하여 틀을 만들어 보자고 생각해 봅시다.

서점에는 책, 문구, 티켓 이런 것들을 팔고

서점에서 하는 행위는 책을 팔고, 사고, 검색? 하는 행위가 있겠죠.

 

이런 것들을 프로그래밍화 해서 가상 세계에 서점을 만든다고 생각하면 쉽습니다.

사람을 예로 들면 사람의 장기들이 속성이고 걷고 뛰고 공부하는 것이 기능이라고 생각해서 가상세계에 사람이라는 객체를 만드는 것을 생각하면 됩니다.

 

OOP의 특징

1. 추상화

• 객체에서 공통된 속성과 행위를 추출 하는 것
• 공통의 속성과 행위를 찾아서 타입을 정의하는 과정
• 추상화는 불필요한 정보는 숨기고 중요한 정보만을 표현함으로써 프로그램을 간단하게 만드는 것

추상화가 왜 필요할까?

• '현대'와 같은 다른 자동차 브랜드가 추가될 수도 있다. 이때 추상화로 '자동차'를 구현 해놓으면 다른 곳의 코드를 수정할 필요 없이 추가로 만들 부분만 새로 생성해주면 된다.

2. 캡슐화

• 데이터 구조와 데이터를 다루는 방법들을 결합 시켜 묶는 것 (변수와 함수를 하나로 묶는 것을 뜻함)
• 낮은 결합도를 유지할 수 있도록 설계하는 것

속성과 기능을 정의하는 변수와 메소드를 클래스라는 캡슐에 넣어서 분류하는 것으로 재활용이 원활하다는 장점이 있고 캡슐화를 통해서 정보은닉을 활용 할 수도 있다. (접근제어자의 활용)

 

특징

정보 보호 및 은닉, 사용자 편의, 유지 보수

3. 상속

• 클래스의 속성과 행위를 하위 클래스에 물려주거나 하위 클래스가 상위 클래스의 속성과 행위를 물려받는 것을 말한다
• 새로운 클래스가 기존의 클래스의 데이터와 연산을 이용할 수 있게 하는 기능

상속을 하게 된다면 장단점이 존재하는데 이는 다음과 같다.

장점	단점
- 재사용으로 인한 코드가 줄어든다 - 범용적인 사용이 가능하다 - 자료와 메서드의 자유로운 사용 및 추가가 가능하다	- 상위 클래스의 변경이 어려워진다 - 불필요한 클래스가 증가할 수 있다 - 상속이 잘못 사용될 수 있다

4. 다형성

• 하나의 변수명, 함수명이 상황에 따라 다른 의미로 해석 될 수 있는 것
• 어떠한 요소에 여러 개념을 넣어 놓는 것

객체 지향 프로그래밍은 하나의 클래스 내부에 같은 이름의 행위를 여러개 정의하거나 상위 클래스의 행위를 하위 클래스에서 재정의하여 사용할 수 있기 때문에 다형성이라는 특징을 갖게 된다.

 

오버라이딩

• 상위 클래스가 가지고 있는 메소드를 하위 클래스가 재정의해서 사용하는 것

class Animal {
  public void animalSound() {
    System.out.println("The animal makes a sound");
  }
}

class Pig extends Animal {
  public void animalSound() {
    System.out.println("The pig says: wee wee");
  }
}

오버로딩

• 같은 이름의 메서드가 인자의 개수나 자료형에 따라 다른 기능을 하는 것

public class MyClass {
  public void myMethod(int x) {
    System.out.println(x);
  }
  public void myMethod(int x, int y) {
    System.out.println(x + y);
  }
}

객체 지향 프로그래밍의 장단점

장점

• 클래스 단위로 모듈화시켜서 개발하기 때문에 업무 분담이 편리하고 대규모 소프트웨어 개발에 적합하다.
• 클래스 단위로 수정이 가능하기 때문에 유지 보수가 편리하다.
• 클래스를 재사용하거나 상속을 통해 확장함으로써 코드 재사용이 용이하다.

단점

• 처리속도가 상대적으로 느리다.
• 객체의 수가 많아짐에 따라 용량이 커질 수 있다.
• 설계시 많은 시간과 노력이 필요하게 될 수 있다.

SOLID (객체 지향 설계 원칙)

객체 지향적으로 설계하기 위해 SOLID 라 불리는 다섯 가지 원칙이 있다.

1. 단일 책임 원칙 (SRP, Single Responsibility Principle)

• 하나의 클래스는 단 하나의 책임만 가져야 한다.
• 단일 책임 원칙을 지키지 않을 경우 한 책임의 변경에 의해 다른 책임과 관련된 코드에 영향이 갈 수 있다.

2. 개방-폐쇄 원칙 (OCP, Open/Closed Principle)

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
• 기능을 변경하거나 확장할 수 있으면서 기능을 사용하는 코드는 수정하지 않는다.

3. 리스코프 치환 원칙 (LSP, Liskov Substitution Principle)

• 프로그램 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.
• 상위 타입의 객체를 하위 타입의 객체로 치환해도, 상위 타입을 사용하는 프로그램은 정상적으로 동작해야 한다.

4. 인터페이스 분리 원칙 (ISP, Interface Segregation Principle)

• 범용 인터페이스 하나보다 클라이언트를 위한 여러 개의 인터페이스로 구성하는 것이 좋다.
• 인터페이스는 인터페이스를 사용하는 클라이언트를 기준으로 분리해야 한다.
• 클라이언트가 필요로 하는 인터페이스로 분리함으로써 각 클라이언트가 사용하지 않는 인터페이스에 변경이 있어도 영향을 받지 않도록 만들어야 한다.

5. 의존관계 역전 원칙 (DIP), Dependency Inversion Principle)

• 추상화에 의존해야지 구체화에 의존하면 안된다.
• 고수준 모듈은 저수준 모듈의 구현에 의존해서는 안되고 저수준 모듈은 고수준 모듈에서 정의한 추상 타입에 의존해야 한다.

 

 

소감

아직 SOLID 관련해서는 개발을 더 진행하면서 느껴야겠습니다. 또한 상속이나 다형성도 프로젝트나 진도를 더 나가면서 예시와 함께 개념을 익혀보면 좋을 것 같습니다. 항상 기본 개념이 중요한만큼 정리한 것을 다시 한번 정독하면서 마무리 해볼까 합니다.