오브젝트 - 서브클래싱과 서브타이핑

[yepdi]

상속의 용도

• 타입 계층 구현
  • 부모 클래스는 자식 클래스의 일반화
  • 자식 클래스는 부모 클래스의 특수화
• 코드 재사용
  • 부모 클래스의 코드를 재사용 할 수 있음
  • 부모 클래스와 자식 클래스가 강하게 결합
• 상속을 사용하는 목표는 코드 재사용이 아니라 타입 계층을 구현하는 것
• 타입 계층을 목표로 상속을 사용하면 다형적으로 동작하는 객체들의 관계에 기반해 확장 가능하고 유연한 설계를 얻을 수 있음
• 동일한 메시지에 대해 서로 다르게 행동할 수 있는 다형적인 객체를 구현하기 위해서 객체의 행동을 기반으로 타입 계층을 구성해야 함

타입

개념 관점

• 우리가 인식하는 객체들에 적용하는 개념이나 아이디어

• 인스턴스 : 어떤 대상이 타입으로 분류될 때 그 대상을 타입

• 심볼 : 타입에 이름을 붙인 것

• 내연 : 타입에 속하는 개체들이 가지는 공통적인 속성이나 행동

• 외연 : 타입에 속하는 객체들의 집합

프로그래밍 언어 관점

• 타입에 수행될 수 있는 유효한 오퍼레이션의 집합
• 타입에 수행되는 오퍼레이션에 대해 미리 약속된 문맥 제공

객체지향 패러다임 관점

• 객체의 타입이란 객체가 수신할 수 있는 메시지의 종류를 정의한 것
  • 객체의 퍼블릭 인터페이스

타입 계층

• 슈퍼타입 : 일반적인 타입

  • 집합이 다른 집합의 모든 멤버를 포함
  • 타입 정의가 다른 타입보다 일반적
  • 서브타입이 정의한 퍼블릭 인터페이스를 일반화시켜 상대적으로 범용적이고 넓은 의미로 정의

• 서브타입 : 특수한 타입

  • 집합에 포함되는 인스턴스들이 더 큰 집합에 포함
  • 타입 정의가 다른 타입보다 구체적
  • 슈퍼타입이 정의한 퍼블릭 인터페이스를 특수화시켜 상대적이고 구체적이고 좁은 의미로 정의한 것

• 일반화 : 어떤 타입의 정의를 좀 더 보편적이고 추상적으로 만드는 과정

  • 다른 타입을 완전히 포함하거나 내포하는 타입을 식별하는 행위 / 행위의 결과

• 특수화 : 어떤 타입의 정의를 좀 더 구체적이고 문맥 종속적으로 만드는 과정

  • 다른 타입 안에 전체적으로 포함되거나 완전히 내포되는 타입을 식별하는 행위

서브클래싱과 서브 타이핑

언제 상속을 사용해야 하는가?

• 상속 관계가 is-a 관계를 모델링 하는가?
• 클라이언트 입장에서 부모 클래스의 타입으로 자식 클래스를 사용해도 무방한가?

행동 호환성

• 두 타입 사이에 행동이 호환될 경우에만 타입 계층으로 묶어야한다

  • 행동 호환 여부를 판단하는 기준은 클라이언트의 관점
  • 클라이언트가 두 타입이 동일하게 행동할 것이라고 기대한다면 두 타입을 타입 계층으로 묶을 수 있다

• 인터페이스는 클라이언트가 기대하는 바에 따라 분리돼어야한다

• 서브클래싱

  • 다른 클래스의 코드를 재사용할 목적으로 상속을 사용하는 경우
  • 구현 상속, 클래스 상속

• 서브타이핑

  • 타입 계층을 구성하기 위해 상속을 사용하는 경우
  • 인터페이스 상속 (추상 클래스가 정의하고 있는 인터페이스를 상속)
  • 어떤 타입이 다른 타입의 서브타입이 되기 위해서는 행동 호환성을 만족해야한다

리스코프 치환 원칙

• 서브타입은 그것의 기반 타입에 대해 대체 가능해야한다
• 자식 클래스가 부모 클래스를 대체하기 위해서는 부모 클래스에 대한 클라이언트의 가정을 준수해야한다
• is-a관계에서 객체의 속성이 아닌 객체의 행동이 중요하다

  리스코프 치환 원칙은 유연한 설계의 기반

• 새로운 자식 클래스를 추가하더라도 클라이언트 입장에서 동일하게 행동하기만 한다면 클라이언트를 수정하지 않고도 상속 계층을 확장할 수 있다

계약에 의한 설계와 서브타이핑

• 서브타입에 더 강력한 사전 조건을 정의할 수 없다
• 서브타입에 슈퍼타입과 같거나 더 약한 사전 조건을 정의할 수 있다
• 서브타입에 더 약한 사후조건을 정의할 수 없다
• 서브타입에 슈퍼타입과 더 강한 사후조건을 정의할 수 있다