오브젝트: 상속과 코드 재사용의 장단점과 활용 방법

10장 상속과 코드 재사용

0. 개요

객체지향에서는 상속과 합성으로 코드를 재사용 할 수 있다

• 합성은?
  • 새로운 클래스의 인스턴스 안에 기존 클래스의 인스턴스를 포함시키는 방법이다.

1. 상속과 중복 코드

• 중복 코드는 변경을 방해한다. 코드는 언젠가 변할텐데 중복 코드는 코드를 변경하는 일을 몇 배 더 힘들게 만든다.
• 중복 여부를 판단하는 기준은 변경이다.
  • 요구사항이 변경 되었을 때 두 코드가 함께 수정되어야 한다면 중복이다.

DRY(Don’t Repeat Yourself) 원칙

핵심은 코드 안에 중복이 존재하면 안된다.

타입 코드 사용하기

두 클래스 사이의 중복 코드를 제거하는 방법 중 하나는 클래스를 하나로 합치는 것이다.

• 예로 하나의 클래스로 합친 뒤 요금제를 구분하는 타입 코드(enum)을 추가하고, 타입 코드의 값에 따라 로직을 분기 시킬 수 있다. 다만 이렇게 코드를 구현할 경우 낮은 응집도와 높은 결합도를 갖게 된다.

상속을 이용해 중복코드 제거하기

이미 존재하는 유사한 클래스가 필요하면 코드를 복사하지 말고 상속하는 것이 좋다.

public class NightDiscountPhone extends Phone {
    private static final int LATE_NIGHT_HOUR = 22;

    private Money nightAmount;

    @Override
    public Money calculateFee() {
        // 부모 클래스의 calculateFee 호출
        Money result = super.calculateFee();
        Money nightlyFee = Money.zero;
        for (Call call : calls) {
            if (call.getFrom().getHours() >= LATE_NIGHT_HOUR) {
                nightlyFee = nightlyFee.plus(
                        getAmount.minus(nightAmount).times(
                                call.getDuration().getSeconds() / getSeconds().getSeconds()
                        )
                );
            }
        }
        return result.minus(nightlyFee);
    }
}

• 부모인 Phone을 구현하는 일반 요금제는 1개의 요금 규칙으로 구성되어있다.
• NightlyDiscountPhone으로 구현할 심야 요금제는 10시를 기준으로 2개의 요금제로 구성되어 있다.

하지만 상속에는 아래와 같은 단점이 있다.

• 상속을 잘못 사용하게 되면 코드를 이해하기 어렵고, 직관에도 어긋날 수 있다.
• 상속은 결합도를 높히고, 코드를 수정하기 어렵게 만든다

자식 클래스의 메서드 안에서 super 참조를 이용해 부모 클래스에게 메시지를 전달하는 경우, 두 클래스가 강하게 결합이 된다. 따라서 super 호출을 제거할 수 있으면 제거하여 클래스 간 결합도를 낮추는 게 좋다.

2. 취약한 기반 클래스 문제

취약한 기반 클래스 문제

• 부모 클래스의 변경에 의해 영향 받는 현상

상속을 사용한다면 피할 수 없는 객체지향 프로그래밍의 근본적인 취약성이다.

즉, 상속은 자식 클래스가 부모 클래스의 세부사항에 의존하기 때문에 캡슐화를 약화시키고 구현에 대한 결합도가 높아지는 문제를 가지고 있다.

불필요한 인터페이스 상속 문제

자바 초기 개발자들은 요소의 추가, 삭제 기능을 제공하는 Vector를 재사용하기 위해 Stack을 Vector의 자식 클래스로 구현했다. 여기에는 불필요한 인터페이스를 상속해서 발생하는 문제가 있다. Stack은 Last In First Out으로 동작해야하는데 상속받은 Vector퍼블릭 인터페이스를 사용하면 Stack의 규칙을 쉽게 위반할 수 있게된다.

즉, 상속받는 부모 클래스의 메서드가 자식 클래스의 내부 구조에 대한 규칙을 깨트릴 수 있다.

메소드 오버라이딩의 오작용 문제

자식 클래스가 부모 클래스의 메서드를 오버라이딩 할 땐 부모 클래스가 자신의 메서드를 사용하는 방법에 자식 클래스가 결합될 수 있다. 만약 클래스가 상속 되기를 원한다면 상속을 위해 클래스를 설계하고 문서화하며 그렇지 않은 경우 상속을 금지해야한다는 주장도 있다.

부모 클래스와 자식 클래스의 동시 수정 문제

클래스를 상속하게 되면 결합도로 인해 자식 클래스와 부모 클래스의 구현을 영원히 변경하지 않거나 동시에 변경해야한다.

3. Phone 클래스 다시 살펴보기

취약한 기반 클래스 문제는 완전히 없앨 수 없지만 추상화로 위험을 어느정도 감소 시킬 순 있다.

추상화에 의존하기

자식 클래스가 부모 클래스의 구현이 아닌 추상화에 의존하도록 만든다.

코드 중복을 제거하기 위해 상속을 도입할 때 원칙 2가지

1.두 메서드의 차이점을 메서드로 추출

메서드 추출을 통해 코드의 일정 부분을 동일한 형태로 만든다. 예로 요금 계산이 다른 두 클래스가 있다면 요금을 계산 부분을 동일한 이름을 가진 메소드로 추출한다.

2. 중복 코드를 부모 클래스로 올린다

모든 클래스들이 추상화에 의존하도록 만들기 위해 추상 클래스를 만들고 공통된 부분 옮긴다. 옮길 땐 메소드부터 옮겨 꼭 필요한 인스턴스 변수만 이동시킬 수 있도록 하자. 내용에 차이가 있는 메소드는 추상 메소드로 선언한다.

추상화가 핵심이다

• 추상화를 적용하면 변경의 이유가 각 클래스에게로 제한된다. 즉, 클래스는 단일 책임 원칙을 준수하고 부모와 낮은 결합도를 유지한다.
• 만약 상속계층이 코드를 변경하는데 걸림돌이 된다면 추상화를 찾아내고 상속 계층 안의 클래스들이 그 추상화에 의존하도록 코드를 리팩토링하자.

의도를 드러내는 이름 선택하기

의도를 잘 나타내도록 클래스 이름을 변경한다

abstractPhone 는 phone으로, phone는 regularPhone으로 변경한다.

인스턴스 변수

추상 클래스에 인스턴스 변수가 추가되면 그 구현체도 인스턴스 변수가 추가되어야 한다. 자식 클래스는 자신의 인스턴스를 생성할 때 부모 클래스의 정의된 인스턴스 변수를 초기화 해야 하기 때문이다. 부모와 자식 모두 인스턴스 변수를 생성해야하긴 하지만 초기화 로직을 변경하는 것이 코드를 중복 시키는 것보단 현명한 선택이다.

4. 차이에 의한 프로그래밍

차이에 의한 프로그래밍

• 기존 코드와 다른 부분만을 추가함으로써 기능을 확장하는 방법

중복 코드를 제거하기 위해 최대한 코드를 재사용 해야한다. 재사용 가능한 코드를 통해 심각한 버그가 존재하지 않고 코드의 품질은 유지하면서 코드를 작성하는 노력과 테스트를 줄일 수 있다.

상속을 이용하면 새로운 기능을 추가하기 위해 구현하는 코드의 양을 줄일 수 있다. 하지만 상속의 오남용은 애플리케이션의 이해와 확장을 어렵게 만든다. 상속의 단점을 피하면서도 재사용을 할 수 있는 더 좋은 방법은 합성이다.