객체 지향 프로그래밍
객체지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming)은 좀 더 나은 프로그램을 만들기 위한 프로그래밍 패러다임으로 로직을 상태(state)와 행위(behave)로 이루어진 객체로 만드는 것이다. 이 객체들을 마치 레고 블럭처럼 조립해서 하나의 프로그램을 만드는 것이 객체지향 프로그래밍이라고 할 수 있다. 다시 말해서 객체지향 프로그래밍은 객체를 만드는 것이다.
객체지향 프로그래밍 교육은 크게 두 가지로 구분된다.
문법
하나는 객체지향을 편하게 할 수 있도록 언어가 제공하는 기능을 익히는 것이다. 이러한 기능들은 if, for문처럼 문법적인 구성을 가지고 있다. 이 문법을 이해하고, 숙지해야 객체를 만들 수 있다. 객체를 만드는 법에 대한 학습이라고 할 수 있다. 우리 수업은 여기에 초점이 맞춰져 있다.
설계
두번째는 좋은 객체를 만드는 법이다. 이것을 다른 말로는 설계를 잘하는 법이라고 할 수 있다. 좋은 설계는 현실을 잘 반영해야 한다. 현실은 복잡하다. 하지만 그 복잡함 전체가 필요한 것은 아니다. 아래의 그림을 보자.
위의 그림은 런던의 지도다. 여러분이 지하철을 이용한다면 어떤 지도를 선호할까? 오른쪽 하단의 지도를 선호할 것이다.
왼쪽 상단의 지도는 현실의 복잡함을 나타낸다. 오른쪽 하단의 지도는 지하철 탑승자의 관심사만을 반영하고 있다. 역 간의 거리나 실제 위치와 같은 요소들은 모두 배제하고 있다. 복잡함 속에서 필요한 관점만을 추출하는 행위를 추상화라고 한다. 지하철 노선도가 디자인의 추상화라고 한다면 프로그램을 만든다는 것은 소프트웨어의 추상화라고 할 수 있다.
객체 지향 프로그래밍은 좀 더 현실을 잘 반영하기 위한 노력의 산물이다. 이것은 단순히 객체 지향의 문법을 이용해서 객체를 만든다고 달성되는 것이 아니다. 고도의 추상화 능력이 필요하다. 좋은 설계는 문법을 배우는 것보다 훨씬 어려운 일이다. 심지어 이것은 지식을 넘어서 지혜의 영역이다.
객체지향의 설계 원칙이나 객체 지향의 철학적인 의미는 대단히 중요하다. 하지만 이러한 것들을 지금 언급한다면 여러분은 미궁 속에 빠지게 될 것이다. 그래서 필자가 제안하는 것은 일단은 지식부터 익히자는 것이다. 언어가 지원하는 객체지향 문법을 배우고, 이것들이 어떻게 동작하는지를 충분히 이해한 다음에 비로소 설계 원칙도 이야기할 수 있고, 객체와 사물의 비유도 시도해 볼 수 있을 것이다. 여기서는 몇 가지 객체지향이 추구하는 지향점을 가볍게 이야기하고 다음 토픽부터 구체적인 문법을 알아볼 것이다.
부품화
프로그래밍은 정신적인 활동이다. 정신적인 것은 실체가 없고, 무한하고, 유연하다. 이러한 특성은 정신이 가진 장점이면서 소프트웨어의 극치다. 하지만 정신의 이러한 특성은 때로 오해나 모순 같은 문제점을 유발한다. 소프트웨어도 이러한 문제점을 그대로 상속받는다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 노력 중의 하나가 부품화라고 할 수 있다. 하드웨어에서 이루어지는 부품화의 예를 보자.
위의 컴퓨터는 초창기의 컴퓨터다. 본체와 모니터와 키보드가 하나로 단일화되어 있다. 이것의 문제점은 분명하다. 모니터가 고장 나면 컴퓨터를 바꿔야 한다. 키보드가 고장 나도 컴퓨터를 교체해야 한다.
그래서 위와 같이 모니터와 본체와 컴퓨터를 분리했다. 다시 말해서 부품화 시킨 것이다. 기능들을 부품화 시킨 덕분에 소비자들은 더 좋은 키보드나 저렴한 모니터를 선택할 수 있게 되었다. 또 문제가 생겼을 때 그 문제가 어디에서 발생한 것인지 파악하고 해결하기가 훨씬 쉬워진다.(유지보수)
위의 그림에서 모니터와 키보드 그리고 본체를 분리하는 기준은 무엇일까? 그 기준을 세우는 것이 설계일 것이다. 위 제품의 기획자는 컴퓨터를 입력과 출력 그리고 연산 & 저장으로 분류하고 있다. 이 분류에 따라서 부품들을 모으고 분리해서 모니터, 키보드, 본체와 마우스라는 개별적인 완제품을 만들고 있다. 이 완제품들을 부품으로 조합하면 컴퓨터라는 하나의 완제품이 만들어진다.
객체 지향은 부품화의 정점이라고 할 수 있다.
객체 지향 프로그래밍의 핵심은 연관된 메소드와 그 메소드가 사용하는 변수들을 분류하고 그룹핑하는 것이다. 바로 그렇게 그룹핑 한 대상이 객체(Object)다. 이를 통해서 더 큰 단위의 부품을 만들 수 있게 되었다. 객체를 만드는 법에 대해서 호기심이 생기지 않는가? 이런 호기심을 유발시키는 것이 이번 토픽의 목적이다.
은닉화, 캡슐화
인터페이스
컴퓨터와 모니터를 만드는 업체들은 위와 같은 케이블의 규격을 공유한다. 모니터 입장에서는 컴퓨터가, 컴퓨터 입장에서는 모니터가 어떤 식으로 만들어졌는지는 신경 쓰지 않는다. 각각의 부품은 미리 정해진 약속에 따라서 신호를 입, 출력하고, 연결점의 모양을 표준에 맞게 만들면 된다.
이러한 연결점(방식)을 인터페이스(interface)라고 한다. 위의 그림을 보면 HDMI 케이블의 연결점은 특유의 생김새가 있다. 만약 HDMI 케이블을 랜선을 연결하는 구멍에 연결하려고 한다면 어떻게 될까? 동작하지 않을 뿐 아니라 연결 자체가 되지 않는다. 인터페이스란 이질적인 것들이 결합하는 것을 막아주는 역할도 하는 것이다. 즉 인터페이스는 부품들 간의 약속이다. 이러한 약속을 프로그래밍적으로는 어떻게 구현 하는가도 살펴본다.
소프트웨어는 하드웨어가 아니다. 하드웨어가 할 수 없는 것을 소프트웨어는 할 수 있다. 그 중의 하나가 복제와 상속이다. 복제와 상속이 있기 때문에 하드웨어에 비해 소프트웨어 개발에서 상상력이 더욱 각광 받을 수 있다.
