객체지향 프로그래밍의 4대 특징

내가 객체지향을 공부했어!

객체지향 프로그래밍엔 빠삭해!

XXX 객체지향 언어에 대해서는 모르는 게 없다!

 

이렇게 말할 수 있으려면 객체지향의 4대 특징을 이야기 할 수 있어야 하고 그 객체지향 언어가 어떤 문법을 통해 4대 특징을 지원하는 지 열거할 수 있어야 합니다. 그 만큼 객체지향 프로그래밍의 4대 특징은 객체지향의 핵심중의 핵심입니다.

 

객체지향 프로그래밍의 첫번째 특징은 추상화 (abstraction)입니다. 추상화라고 하는 것은 객체들의 공통적인 특징(속성과 기능)을 뽑아내는 것입니다. 즉, 우리가 구현하는 객체들이 가진 공통적인 데이터와 기능을 도출해 내는 것을 의미합니다.

 

그럼 추상화가 객체지향만의 특징이냐? 그렇지 않습니다. 추상화라고 하는 것은 절차지향 프로그래밍에서도 있어왔습니다. 대표적인 것이 구조체와 같은 사용자 데이터 형입니다. 이것은 데이터를 추상화해서 하나의 새로운 데이터 유형을 만드는 것입니다. 예를 들면 국어, 영어, 수학 점수를 모아 하나의 데이터 형으로 만든다면 아래와 같이 정의할 겁니다.

 

struct Sungjuk

{

  int kor_score;

  int eng_score;

  int math_score;

};

 

Sungjuk이라는 새로운 이름으로 데이터형을 정의하는 데 그 부속데이터로 kor_score, eng_score, math_score를 두고 있습니다. 성적이라는 데이터를 추상화를 통해 정의한 것입니다.

기능의 추상화도 있습니다. 함수가 바로 그것인데, 잘 쓰는 기능을 이름을 붙여 정의하였으니 기능을 추상화 한 것이죠. 여기서 데이터의 추상화와 기능의 추상화에서 알 수 있는 하나의 사실이 있습니다. 추상화라고 하는 것에는 항상 새로운 이름이 붙는다는 점입니다. 따라서 프로그래밍 입장에서 추상화라고 하는 것은 이렇게 정리해 볼 수 있습니다.

 

‘공통의 속성이나 기능을 묶어 이름을 붙이는 것’

 

객체지향 프로그래밍에서 추상화는 그럼 무엇일까요? …

네 생각하는 대로 입니다. 클래스를 정의하는 과정이 바로 추상화라고 할 수 있습니다. 추상화관련 문법은 다음 장에서 다루기로 하고 일단 여기서 추상화 설명을 마치겠습니다.

 

 

두번째 특징은 바로 캡슐화(encapsulation)입니다. 객체지향에서 캡슐화는 데이터 구조'와 `데이터를 다루는 방법'를 결합시켜 묶는 것을 말합니다. 캡슐형태로 된 알약을 떠 올리시면 됩니다. 캡슐형 알약에는 질환을 치료하는 데 필요한 다른 종류의 약이 적정한 비율로 섞여있는 것을 볼 수 있습니다. 해당 질환을 치료하기 위한 목적으로 하나가 아닌 몇 가지 기능의 약을 하나의 캡슐안에 담은 겁니다.

객체지향에서 캡슐화도 마찬가지 입니다. 특정 객체가 독립적으로 역할을 제대로 수행하기 위해 필요한 데이터와 기능을 하나로 묶어 관리합니다. 객체가 맡은 역할을 수행하기 위한 하나의 목적을 위해 데이터와 기능들을 묶는 것이죠.

 

그런데 캡슐화라는 특징은 다른 의미로도 쓰입니다. 즉, 데이터는 은닉하고 그 데이터를 접근하는 기능(함수)를 밖으로 노출한다는 의미를 나타낼 때 캡슐화라는 용어를 씁니다. 데이터를 기능이라는 캡슐로 보호한다는 것이죠. 

 

 

 

위 그림처럼 데이터를 기능으로 보호하여 데이터의 입출력이 기능을 통해 통제되도록 설계하는 것을 말합니다. 역시 자세한 것은 뒤에 설명될 겁니다.

 

 

세번째 특징은 상속성(inheritance)입니다. 객체지향의 꽃입니다. 상속이 없으면 객체지향은 절차지향과 큰 차이가 나지 않습니다. 객체지향 문법이 어렵고 복잡해 질 이유도 없죠. 상속이란 특징을 가지면서 객체지향 언어가 절차지향 언어에 비해 문법의 규모가 2배이상 늘어났습니다.

 

상속이란 상위개념의 특징을 하위 개념이 물려받는 특징을 말합니다. 예를들어 ‘남학생’이라는 단어에는 ‘학생’이라는 단어의 특징을 물려받고 있습니다. 개념적 특징이 상속되는 것이죠. ‘학생’이 갖는 특징을 그대로 계승하면서 ‘남학생’만 갖는 특징을 부가하여 ‘남학생’의 전체 특징이 형성됩니다. 이 개념을 프로그래밍에 도입한 것인데 하나의 클래스가 가지고 있는 특징(데이터와 함수)들을 그대로 다른 클래스가 물려주고자 할 때 상속성의 특징을 사용합니다.

 

 

네번째 특징은 다형성(polymorphism)인데 객체지향 개념 중 가장 까다롭고 4대 특징중에 가장 이해하기 어려운 특징입니다. 알았다고 해도 코딩으로 잘 활용이 안 되는 특징이기도 하죠. 이것을 잘 이해하고 활용한다면 객체지향 언어를 제대로 쓰는 것으로 봐도 무방할 정도입니다.

 

다형성의 의미는 약간 다른 방법으로 일을 하는 함수를 동일한 이름으로 호출해 주는 것을 말합니다. 이해가 잘 안 되죠?  예를 들어 보겠습니다. 홍길동이란 이름의 학생과 김철수라는 학생이 있다고 가정해 봅시다. 그런데 선생님이 홍길동을 바라 보면서 ‘학생! 칠판 지워’라고 명령을 했다고 합시다. 홍길동은 나름의 방법으로 칠판을 지울 겁니다. 다시 선생님이 김철수를 바라보면서 ‘학생! 칠판 지워!’라고 명령했을 때 김철수도 자신만의 방법으로 칠판을 지울 겁니다. 그런데 홍길동이 지웠던 방식과는 다르겠죠? ‘학생! 칠판 지워.’라는 표현은 같지만 칠판을 지우는 행위는 다르게 나타나고 있습니다. 이것이 바로 다형성입니다. ‘학생! 칠판 지워.’라는 명령이 다양한 결과로 나타나기 때문에 이것을 다형성이라고 하는 것입니다.