OOP

객체지향이란?

분류(classification)란 특정한 객체를 특정한 개념의 객체 집합에 포함시키거나 포함시키지 않는 작업을 의미한다.

객체를 적절한 개념에 따라 분류한 애플리케이션은 유지보수가 용이하고 변경에 유연하게 대처할 수 있다. 더 중요한 것은 적절한 분류 체계는 애플리케이션을 다루는 개발자의 머릿속에 객체를 쉽게 찾고 조작할 수 있는 정신적인 지도를 제공한다는 것이다. - 객체지향의 사실과 오해

객체 지향 프로그래밍은 특정한 개념의 함수와 자료형을 함께 묶어서 관리하기 위해 탄생한 것이다. 즉 객체 내부에 자료형(필드)와 함수(메소드)가 같이 존재 한다.

현실 속의 객체와 소프트웨어 객체의 가장 큰 차이점은 무엇일까? 그것은 소프트웨어 객체가 자율적이고 능동적이라는 것이다.

객체지향 애플리케이션이라는 협력 공동체의 일원으로써 객체는 협력적이기도 하지만, 동시에 충분히 자율적, 독립적이어야 한다. 객체의 자율성은 객체의 내부와 외부를 명확하게 구분하는 것으로부터 나온다. 객체의 사적(private)인 부분은 객체 스스로 관리하고 외부에서 일체 간섭할 수 없도록 차단해야 한다.

즉, 객체끼리는 서로 무엇을 수행하는지는 알 수 있지만 그걸 어떻게 수행하는지는 알 수 없다.

추상화

사물로부터 애플리케이션이 필요로 하는 속성이나 행동을 추출하는 작업(모델화)

사물들의 공통적인 특징을 하나의 개념(집합)으로 다루는 방법

switch(동물의 종류){
 case 사자 : 으르렁거리기()
 case 호랑이 : 사냥하기()
 case 토끼 : 뛰어다니기()
}

public class Animal{
	private void doSomething(){
	}
}

public class Lion extends Animal{
	public void doSomething(){
		으르렁거리기
	}
}

public class Tiger extends Animal{
	public void doSomething(){
		사냥하기
	}
}
// ...

Animal a1 = new Tiger();
a1.doSomething();

void func(Animal a){
 a.doSomething();
}

상속 (일반화)

: 상위 클래스의 모든 속성(필드)과 연산(메소드)을 하위 클래스가 물려 받는 것.

• 상속받은 속성과 연산 외에 새로운 속성과 연산을 추가하여 사용 가능하다.
• 클래스를 재사용함으로써 소프트웨어 재사용성을 증대시키는 중요한 개념이다.

다형성

동일한 요청에 대해 서로 다른 방식으로 응답할 수 있는 능력

한 마디로 다양한 형태를 가질 수 있는 능력이다. 클래스가 상속 관계에 있을 때 나타나는 자식 클래스들의 다채로운 성질이다. 프로그램을 변화에 유연하게 만든다.

동일한 타입(상위 클래스)에 속한 객체는 내부의 데이터 표현 방식이 다르더라도 동일한 메세지를 수신하고 이를 처리할 수 있다. 다만 내부의 표현 방식이 다르기 때문에 메세지를 처리하는 방식은 각기 달라지게 된다.

class Shape { }

class Rectangle extends Shape{
	int a,b,c,d;
}
class Triangle extends Shape{
	int a,b,c;
}
class Circle extends Shape{
	int r;
}

// 각 도형에 대한 배열
ArrayList<Rectangle> rectangles = new ArrayList<>();
rectangles.add(new Rectangle(1,2,3,4));
rectangles.add(new Rectangle(10,20,30,40));

ArrayList<Triangle> triangles = new ArrayList<>();
triangles.add(new Triangle(1,2,3));
triangles.add(new Triangle(10,20,30));

ArrayList<Circle> circles = new ArrayList<>();
circles.add(new Circle(10));
circles.add(new Circle(100));

// 다형성 : Shape으로 묶은 배열
ArrayList<Shape> shapes = new ArrayList<>();
shapes.add(new Rectangle(1,2,3,4));
shapes.add(new Rectangle(10,20,30,40));
shapes.add(new Triangle(1,2,3));
shapes.add(new Triangle(10,20,30));
shapes.add(new Circle(10));
shapes.add(new Circle(100));

메서드를 확장하거나 재정의하는 overloading / overriding도 다형성의 맥락에서 볼 수 있다. 다만 이건 메서드에 대한 다형성이다.

• 오버로딩
  • 동일한 기능을 하는 여러 메서드들을 하나의 이름으로 처리할 수 있도록 한다.
  • 일상적으로 쓰는 println은 오버로딩이 적용된 거

public class Student {
	private int age;
    	private String name;
	private String schoolName;
	
	public Student () {
		
	}
	public Student (int age, String name, String schoolName) {
		this.age = age;
		this.name = name;
		this.schoolName = schoolName;
	}
}

• 오버라이딩
  • 부모클래스의 메소드와 이름은 같지만 다른 기능을 쓰고 싶을 때

캡슐화

훌륭한 객체지향 설계는 외부에 행동만을 제공하고 데이터는 행동 뒤로 감춰야 한다. 어떤 객체를 외부에서 다룰 때는, 행동(메서드)만이 고려 대상이여야한다.

자바 프로그래밍을 하면서 자주 보게 되는 getter, setter은 캡슐화를 위한 것이라고 볼 수 있음. 이를 통해 객체가 독립성을 갖게 된다.

class Time {
		// 접근 제어자 private으로 선언된 데이터. 외부에서는 직접적으로 접근할 수 없다.
    private int hour; 
    private int minute;
    private int second;

    public void setHour(int hour) { // public 메서드. 외부에 제공됨
				if (hour < 0 || hour > 24) {// 데이터를 어떻게 다룰지는 이 객체가 결정한다.
            return;
        }
 
        this.hour = hour;
    }

    public int getHour() {
        return hour;
    }
}

Time myTime = new Time();

myTime.hour = 10 // Error! 접근 불가
myTime.setHour(10) // 가능

참고

• 객체지향의 사실과 오해
• https://inpa.tistory.com/entry/OOP-JAVA의-다형성Polymorphism-완벽-이해
• https://gyoogle.dev/blog/computer-science/software-engineering/Object-Oriented Programming.html