[클린코드] 클래스

클래스 체계

클래스를 정의하는 표준 자바 관례에 따르면, 가장 먼저 변수 목록이 나온다. 정적(static) 공개(public) 상수가 있다면 맨 처음에 나온다. 다음으로 정적 비공개(private) 변수가 나오며, 이어서 비공개 인스턴스 변수가 나온다. 공개 변수가 필요한 경우는 거의 없다.
변수 목록 다음에는 공개 함수가 나온다. 비공개 함수는 자신을 호출하는 공개 함수 직후에 넣는다. 즉, 추상화 단계가 순차적으로 내려간다. 그래서 프로그램은 신문 기사처럼 읽힌다.

캡슐화

변수와 유틸리티 함수는 가능한 공개하지 않는 편이 낫지만 반드시 숨겨야 한다는 법칙도 없다. 때로는 변수나 유틸리티 함수를 protected로 선언해 테스트 코드에 접근을 허용하기도 한다. 캡슐화를 풀어주는 결정은 언제나 최후의 수단이다.

클래스는 작아야 한다!

클래스를 만들 때 첫 번째 규칙은 크기다. “얼마나 작아야 하는가?”
함수는 물리적인 행 수로 크기를 측정했다. 클래스는 다른 척도를 사용한다. 클래스가 맡은 책임을 센다.
클래스 이름은 해당 클래스 책임을 기술해야 한다. 실제로 작명은 클래스 크기를 줄이는 첫 번째 관문이다. 간결한 이름이 모호하다면 필경 클래스 크기가 너무 커서 그렇다. 클래스 이름이 모호하다면 클래스 책임이 너무 많아서다. 예를 들어, 클래스 이름에 Processor, Manager, Super 등과 같이 모호한 단어가 있다면 클래스에다 여러 책임을 떠안겼다는 증거다. 또한 클래스 설명은 만일(if), 그리고(and), 또한(or), 하지만(but)을 사용하지 않고서 25단어 내외로 가능해야 한다.

단일 책임 원칙

단일 책임 원칙(Single Responsibility Principle, SRP)은 클래스나 모듈을 변경할 이유가 하나, 단 하나뿐이어야 한다는 원칙이다. 클래스는 책임, 즉 변경할 이유가 하나여야 한다는 의미다.
SRP는 객체 지향 설계에서 더욱 중요한 개념이다. 또한 이해하고 지키기 수월한 개념이기도 하다. 하지만 이상하게도 SRP는 클래스 설계자가 가장 무시하는 규칙 중 하나다. 우리는 수많은 책임을 떠안은 클래스를 꾸준하게 접한다. 왜일까?
소프트웨어를 돌아가게 만드는 활동과 소프트웨어를 깨끗하게 만드는 활동은 완전히 별개다. 우리들 대다수는 두뇌 용량에 한계가 있어 ‘깨끗하고 치계적인 소프트웨어’ 보다 ‘돌아가는 소프트웨어’에 초점을 맞춘다.

게다가 많은 개발자는 자잘한 단일 책임 클래스가 많아지면 큰 그림을 이해하기 어려워진다고 우려한다. 큰 그림을 이해하려면 이 클래스 저 클래스를 수없이 넘나들어야 한다고 걱정한다. 하지만 작은 클래스가 많은 시스템이든 큰 클래스가 몇 개뿐인 시스템이든 돌아가는 부품은 그 수가 비슷하다. 그러므로 고민할 질문은 다음과 같다. “도구 상자를 어떻게 관리하고 싶은가? 작은 서랍을 많이 두고 기능과 이름이 명확한 컴포넌트를 나눠 넣고 싶은가? 아니면 큰 서랍 몇개를 두고 모두를 던져 넣고 싶은가?”

강조하는 차원에서 한 번 더 말하겠다. 큰 클래스 몇개가 아니라 작은 클래스 여럿으로 이뤄진 시스템이 더 바람직 하다. 작은 클래스는 각자 맡은 책임이 아니며, 변경할 이유가 하나며, 다른 작은 클래스와 협력해 시스템에 필요한 동작을 수행한다.

응집도(Cohesion)

클래스는 인스턴스 변수 수가 작아야 한다. 각 클래스 메서드는 클래스 인스턴스 변수를 하나 이상 사용해야 한다. 일반적으로 메서드가 변수를 더 많이 사용할수록 메서드와 클래스는 응집도가 더 높다. 모든 인스턴스 변수를 메서드마다 사용하는 클래스는 응집도가 가장 높다.

일반적으로 이처럼 응집도가 가장 높은 클래스는 가능하지도 바람직하지도 않다.
그렇지만 우리는 응집도가 높은 클래스를 선호한다. 응집도가 높다는 말은 클래스에 속한 메서드와 변수가 서로 의존하며 논리적인 단위로 묶인다는 의미기 때문이다. ‘함수를 작게, 매개변수 목록을 짧게’라는 전략을 따르다 보면 때때로 몇몇 메서드만이 사용하는 인스턴스 변수가 아주 많아진다. 이는 십중팔구 새로운 클래스로 쪼개야 한다는 신호다. 응집도가 높아지도록 변수와 메서드를 적절히 분리해 새로운 클래스 두세 개로 쪼개준다.

응집도를 유지하면 작은 클래스 여럿이 나온다

큰 함수를 작은 함수 여럿으로 나누기만 해도 클래스 수가 많아진다. 예를 들어, 변수가 아주 많은 큰 함수 하나가 있다. 큰 함수 일부를 작은 함수로 빼내고 싶은데, 빼내려는 코드가 큰 함수에 정의된 변수 넷을 사용한다. 그렇다면 변수 네 개를 함수에 인수로 넘겨야 옳을까? 전혀 아니다 만약 네 변수를 클래스 인스턴스 변수로 승격한다면 새 함수는 인수가 필요없다. 그만큼 함수를 쪼개기 쉬워진다.

불행히도 이렇게 하면 클래스가 응집력을 잃는다. 몇몇 함수만 사용하는 인수턴스 변수가 점점 더 늘어나기 때문이다.
그런데 몇몇 함수가 몇몇 변수만 사용한다면 독자적인 클래스로 분리해도 되지 않는가? 당연하다. 클래스가 응집력을 잃는다면 쪼개라!

그래서 큰 함수를 작은 함수 여럿으로 쪼개다 보면 종족 작은 클래스 여럿으로 쪼갤 기회가 생긴다. 그러면서 프로그램에 점점 더 체계가 잡히고 구조가 투명해진다.

변경하기 쉬운 클래스

새 기능을 수정하거나 기존 기능을 변경할 때 건드릴 코드가 최소인 시스템 구조가 바랍직하다. 이상적인 시스템이라면 새 기능을 추가할 때 시스템을 확장할 뿐 기존 코드를 변경하지는 않는다.

변경으로부터 격리

요구사항은 변하기 마련이다. 따라서 코드도 변하기 마련이다. 객체 지향 프로그래밍 입문에서 우리는 구체적인(concrete) 클래스와 추상(abstract) 클래스가 있다고 배웠다. 구체적인 클래스는 상세한 구현(코드)을 포함하며 추상 클래스는 개념만 포함한다고도 배웠다. 상세한 구현에 의존하는 클라이언트 클래스는 구현이 바뀌면 위험에 빠진다. 그래서 우리는 인터페이스와 추상 클래스를 사용해 구현이 미치는 영향을 격리한다.

결합도를 최소로 줄이면 자연스럽게 또 다른 클래스 설계 원칙인 DIP(Dependency Inversion Principle)를 따르는 클래스가 나온다. 본질적으로 DIP는 클래스가 상세한 구현이 아니라 추상화에 의존해야 한다는 원칙이다.

참조

• 클린코드