왜 클래스를 만들까요? 추상화의 개념부터 좋은 클래스 설계까지

지난 글에서 nil을 왜 사용하는지 다룬 데 이어, 이번에는 개발자들이 당연하게 여기는 다른 것들에 대해서도 같은 질문을 던져볼 때라고 생각했습니다.

예를 들면 이렇습니다.

지저분한 거대 코드 덩어리 하나로 두지 않고, 왜 굳이 클래스를 사용할까요?

근본적으로 클래스는 코드와 데이터를 논리적인 단위로 정리하기 위해 사용합니다.

하지만 그 이상의 의미가 담겨 있습니다.

클래스를 활용하면 추상화(abstraction)를 만들 수 있기 때문입니다.

추상화란 무엇일까요?

사실 우리는 이미 매일, 매 순간 추상화를 사용하고 있습니다.

제가 지금 이 글을 입력하고 있는 키보드를 예로 들어볼까요? 키보드는 다음 요소들로 구성되어 있습니다.

케이블
Cherry MX 블랙 스위치
모든 부품을 하나로 묶어주는 플라스틱 케이스
전기 신호를 컴퓨터로 전달하는 회로 기판

즉, 키보드란 이 부품들을 올바른 방식으로 조합했을 때 비로소 성립하는 하나의 개념입니다.

이것이 추상화인 이유는, 내부 작동 원리를 몰라도 사용할 수 있기 때문입니다. 구성 부품이 무엇인지조차 알 필요가 없죠.

그저 연결하고 타이핑을 시작하면 됩니다.

클래스가 해주는 일이 바로 이것입니다.

추상화는 왜 중요할까요?

추상화는 복잡성(complexity)을 관리하는 데 큰 도움을 줍니다.

『코드 컴플리트(Code Complete)』의 저자 스티브 맥코넬(Steve McConnell)은 이렇게 말했습니다.

"클래스를 만드는 단연 가장 중요한 이유는 프로그램의 복잡도를 줄이는 것이다."

그렇다면 추상화는 어떻게 복잡도를 낮출 수 있을까요?

비밀은 세부 사항을 숨기고, 공개 인터페이스(public interface)를 통해서만 서비스를 노출하는 데 있습니다.

루비(Ruby) 클래스에서 인터페이스는 public 메서드로 구성되고, 세부 사항은 private 메서드로 감춰집니다.

왜 클래스를 만들까요? 추상화의 개념부터 좋은 클래스 설계까지

여기서 말하는 '세부 사항'이란 다음과 같은 것들입니다.

인스턴스 변수(instance variables)
내부 메서드
알고리즘과 자료구조

이런 것들이 잘 숨겨져 있다면, 클래스를 사용하는 외부 코드에 영향을 주지 않고 언제든 자유롭게 변경할 수 있습니다.

예를 들어 데이터를 배열에 저장하는 GPS 클래스가 있다고 합시다. 그런데 "배열의 0번 인덱스에는 위도가, 1번 인덱스에는 경도가 들어 있다"는 사실을 반드시 알아야 한다면 어떨까요? 이런 정보는 클래스 사용자가 알 필요가 없는 세부 사항입니다.

좋은 클래스를 작성하는 방법

자, 이제부터는 꽤 방대한 주제입니다.

SOLID 원칙을 따르는 것처럼, 좋은 클래스를 설계하는 데 고려해야 할 요소는 많습니다.

하지만 가장 중요한 것은, 클래스가 반드시 명확한 역할(role)을 가져야 한다는 점입니다. 용도를 알 수 없는 메서드가 무작위로 나열된 형태가 되어서는 안 됩니다.

예를 들어 비즈니스 로직(계산, 규칙 처리)과 프레젠테이션 로직(출력 포맷팅)은 서로 다른 역할이므로 분리하는 것이 좋습니다.

아래 코드를 살펴보세요.

require 'rest-client'
require 'nokogiri'

class ImageCounter
  def initialize(url)
    @url = url
  end

  def find_images_and_report
    data   = RestClient.get(@url).body
    html   = Nokogiri::HTML.parse(data)
    images = html.css("img")

    report = ""
    report << "=" * 40 << "\n"
    report << "Found #{images.size} images on #{@url} \n"
    report << "=" * 40 << "\n"
  end
end

reporter = ImageCounter.new("rubyguides.com")
report   = reporter.find_images_and_report

이 클래스가 이미지 개수를 세는 계산과 리포트 출력이라는 두 가지 일에 동시에 관여하고 있음을 알 수 있습니다. 간단한 임시 스크립트 수준이라면 괜찮지만, 좀 더 규모 있는 애플리케이션에서는 반드시 분리하는 편이 좋습니다.

책임을 분리해두면 나중에 프레젠테이션 계층만 다른 것으로 교체하거나, 비즈니스 규칙을 바꾸면서도 동일한 출력 로직을 재사용할 수 있습니다.

이처럼 클래스가 제공하는 코드 재사용(code reuse) 능력은 더 많은 클래스를 작성해야 하는 또 다른 강력한 이유입니다.

더 나은 클래스를 작성하는 데 도움이 되는 개념은 이 밖에도 많습니다. 심화 학습에 도움이 될 만한 주제들을 소개합니다.

응집도(Cohesion)와 결합도(Coupling)
묻지 말고 시켜라(Tell, Don't Ask)
데메테르의 법칙(Law of Demeter)

무엇보다 '왜 클래스를 작성하는가'를 먼저 이해하는 것이 좋은 출발점입니다. 끝까지 읽어주셨다면 정말 잘하신 겁니다!

마치며

이번 글에서는 클래스를 작성하는 이유, 추상화가 무엇인지 그리고 왜 중요한지 알아보았습니다. 좋은 클래스를 설계하는 기본 원칙과 추가로 공부할 만한 주제들도 함께 정리했습니다.

코드가 '진흙 덩어리(Big Ball of Mud)'로 변해버리는 게 싫다면, 오늘 당장 이 개념들을 실천하며 클래스 설계를 개선해 보세요 🙂

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