캡슐화, 상속, 다형성, 추상화란?

[sangjun121]

📆 일자: 26년 7월 8일(수)

🤔 아직 주제가 어렵게 느껴진다면, 기본 질문만 답변하는 것을 목표로 진행해주세요. 시간 여유가 된다면 심화 질문을 추가 학습하는 것을 권장합니다. 추후 질문은 다음 디스커션 이후 다시 다뤄볼 질문입니다. 오늘 작성하지 않아도 괜찮습니다. (25기 이상은 심화 질문까지 다뤄보는 것을 권장합니다.)

발제 의도

오늘의 주제는 객체 지향 프로그래밍에서 자주 등장하는 개념인 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화와 같은 키워드에 대해 이해해보면 좋을 것 같습니다. 객체 지향의 궁극적인 목표는 변경 가능성에 대비하기 위함이라고 생각합니다. 즉, 추상화 도구를 사용해서 객체의 책임을 명확하게 나눠야 하는 가장 큰 이유는 추후 요구사항 변경시, 변경지점을 줄이기 위함입니다. 이 점을 염두하고 아래 질문을 학습해보시면 좋을 것 같습니다.

기본 질문 (필수)

오늘은 실제 면접이라고 생각하고, 아래 질문에 한 문단으로 답변해주세요.

1. 객체 지향 프로그래밍이란 무엇인지 한문단으로 서술하시오.
2. 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화가 무엇인지 한문단으로 서술하시오.
3. 상속과 인터페이스와 같은 추상화 도구가 변경 가능성에 어떻게 대처할 수 있도록 도와주는지 서술하시오.

[k9425mino]

기본 질문

1. 객체 지향 프로그래밍이란 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

객체 지향 프로그래밍(OOP)은 "현실 세계의 문제를 소프트웨어로 해결한다"는 이념 하에 현실 세계의 객체를 모델링하여 소프트웨어를 설계하는 프로그래밍 패러다임으로, 우리가 사는 세상이 사람, 자동차, 고양이처럼 객체로 구성되어 있듯이, 객체 지향 프로그래밍에서는 프로그램을 객체 단위로 나누고, 객체는 상태와 동작을 나타내도록 데이터와 메서드를 정의한다. 특히 객체 지향 프로그래밍에서는 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화라는 네 가지 기본 원칙을 지키며 설계한다. 이 네 가지 기본 원칙을 통해 코드의 재사용성, 소프트웨어의 유지보수성, 그리고 확장성을 높일 수 있다.

2. 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화가 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

캡슐화는 객체의 상태와 동작을 하나의 단위로 묶고, 외부에서 접근할 수 있는 인터페이스만을 제공하는 것을 의미한다. 이를 통해 객체의 내부 구현을 숨기고 외부에서 객체를 사용할 때 불필요한 세부사항을 알 수 없도록 한다. 캡슐화를 통해 코드의 변경이 외부의 미치는 영향을 최소화하고, 객체의 일관성을 유지하는 데 도움이 된다. 상속은 기존 클래스의 속성과 메서드를 새로운 클래스에서 재사용할 수 있게 하는 것이다. 이를 통해 코드의 중복을 줄이고, 유지보수성을 높일 수 있다. 다형성은 상속과 밀접하게 연관된 개념으로, 동일한 인터페이스를 통해 다양한 구현을 사용할 수 있게 한다. 상속과 다형성은 객체 지향 프로그래밍에서 코드의 유연성과 확장성을 제공하는 핵심 메커니즘이라고 할 수 있다. 추상화는 복잡한 시스템을 단순화하여 중요한 부분만을 강조하는 과정이다. 추상화를 통해 불필요한 세부 사항을 제거하고, 중요한 개념에 집중할 수 있게하여 개발자는 문제의 본질에 집중할 수 있으며, 시스템의 복잡성을 효과적으로 관리할 수 있다.

3. 상속과 인터페이스와 같은 추상화 도구가 변경 가능성에 어떻게 대처할 수 있도록 도와주는지 서술하시오.

소프트웨어를 설계할 때에는 요구사항이 계속 바뀐다는 점인데, 이 때문에 새로운 기능이 추가되고, 기존 로직이 수정되고, 새로운 종류의 객체가 등장한다. 상속과 인터페이스 같은 추상화 도구는 이러한 변경이 발생했을 때 기존의 코드를 최소한으로 수정하면서 시스템을 확장할 수 있도록 해주는 역할을 한다. 상속은 여러 클래스가 공유하는 공통 속성과 행위를 상위 클래스로 추출하고 각 하위 클래스는 자신만의 고유한 차이점만 구현하도록 한다. 이를 통해 공통 로직이 바뀌게 되면 상위 클래스 한 곳만 수정하면 되므로 변경의 파급 범위가 줄어들게 된다. 또한 새로운 하위 유형이 필요하게 되면 상위 클래스를 상속받아 차이점만 추가하면 되므로 확장성을 얻을 수 있게 된다. 인터페이스는 객체가 수행할 행위의 계약만을 정의하고, 구체적인 구현은 각 클래스에 위임한다. 클라이언트 코드는 인터페이스 타입에만 의존하기 때문에 실제 구현체가 무엇인지 몰라도 되고, 새로운 구현체가 추가되어도 인터페이스를 사용하는 기존 코드는 전혀 수정할 필요가 없다.

[mintuchel]

캡슐화란 말그대로 필드나 함수들을 캡슐 즉, 클래스 안에 넣어둠으로서 외부에서 접근을 자유롭게 하지 못하도록 하겠다는 것을 의미한다. 즉, 정보은닉을 위한 장치이다. 보통 외부에서 접근이 불가능하도록 private으로 선언하고, 해당 필드들은 자기 자신의 getter나 setter를 통해 변화시키거나 생성자를 통해서 초기화 당시에만 값이 세팅되게끔 하는 방식을 사용한다. 캡슐화가 잘 되어있다면 운영 시 객체들의 예상치 못한 내부 필드 변경을 최소화할 수 있다.

상속이란 자신의 모태 클래스를 선언하는 것이다. 부모 클래스를 상속받는다면 부모 클래스의 필드나 함수들을 그대로 물려받아 사용가능하다. 보통 코드가 중복된다고 사용하는 것은 아니고, IS-A 관계가 성립될때만 상속을 고려해본다. 상속을 사용했다면 다형성까지 고려해봐야하는데 그 이유는 부모클래스 참조변수를 바탕으로 자식 클래스 객체를 참조할 수 있어 확장성이 좋고 유연한 설계가 가능해지기 때문이다. 주의해야할 점은 코드가 중복된다고 무조건 상속을 사용하면 안된다는 것이다. 상속 고려의 시발점인 IS-A 관계가 안된다면 조합으로 방향을 트는 것도 고려해봐야한다.

다형성은 현재 사용할 객체를 미리 정해놓지 않겠다는 것이다. 코드만 봐서는 어떠한 객체가 사용될지 모른다. 즉, 사용되는 객체가 런타임때 동적으로 결정된다는 얘기다. 따라서 다형성을 적용하면 유연한 설계가 가능해진다. 외부에 어떠한 객체가 오던지 간에 모두 해당 참조변수로 참조가 가능한 상황이 만들어지기 때문이다. 추상클래스 또는 일반클래스 상속이나 인터페이스 구현을 사용하고 있다면 다형성을 어떻게 적용할까를 염두해두고 들어가야한다.

[JM-220]

객체 지향 프로그래밍이란 무엇인지 한문단으로 서술하시오.
기능 수행을 위해 필요한 변수, 메서드를 객체로 묶어 기능을 분리하는 방식의 프로그래밍이다. 기존의 절차 지향 프로그래밍의 단점을 보완하기 위해 만들어진 개념이다. 절차지향의 경우 프로그램 규모가 커지면 유지보수에 어려움이 생긴다. 어떤 부분을 수정했을 때, 그 수정내용이 다음 절차에 영향을 줄 가능성이 있기 때문이다. 객체지향의 경우 기능을 분리시켜 기능 간 독립적으로 수행할 수 있다. 이로 인해, 유지보수가 편해지고 기능의 확장에 유리하다(OCP 의 Open).

캡슐화, 상속, 다형성, 추상화가 무엇인지 한문단으로 서술하시오.
캡슐화란 기능 분리를 위해 외부로부터 클래스를 독립시키기 위한 장치이다. 이 장치가 없다면, 기능이 분리되어 있지 않아, 마치 절차 지향처럼 기능끼리의 결합도가 높아져 서로 영향을 줄 수 있다. 절차지향의 단점을 그대로 가져오게 되는 것이다. 캡슐화를 통해 기능을 독립시켰다면, 상속과, 다형성, 추상화는 기능의 확장을 편리하게 하기 위한 장치이다. 상속은 이미 있는 기능에 대해 중복해서 구현하는 것을 방지하고, 다형성은 하나의 메서드나, 객체가 여러 형태를 지니는 것을 의미한다. 메서드는 오버라이딩과 오버로딩을 통해 동일 이름의 함수가 여러 형태를 가질 수 있고, 객체의 경우 업캐스팅을 통해 상위의 객체가 자식 객체의 형태를 가질 수 있다. 추상화는 기능 구현 방식을 몰라도 되는 대상으로 하여 구현 방식을 감추는(추상화시키는) 장치이다. 즉, 상속, 다형성, 추상화는 '감추면서 확장시키는 방법' 이다.

상속과 인터페이스와 같은 추상화 도구가 변경 가능성에 어떻게 대처할 수 있도록 도와주는지 서술하시오.
상속은 어떤 객체인지 알지 못하게 하는것, 인터페이스는 어떤 기능인지 알지 못하게 하는 것이다. 어떤 객체인지, 인터페이스의 경우 어떤 기능인지 알지 못하는 호출부는 내부에 어떤 기능이 변경이 된다고 하더라도 알지 못하며, 그저 호출만 할 뿐이다. 상속의 경우 위에서 말했던 것처럼, 업캐스팅을 통해 현재 객체가 어떤 형태를 띄고 있는지 모르게할 수 있다. 따라서 이 역시 기능 변경이 된다 하더라도 현재 객체는 그와 독립적으로 기능을 수행할 수 있다.

[paiwhy]

1. 객체 지향 프로그래밍이란 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

→ 객체지향 프로그래밍이란 현실에 존재하는 대상을 목표로 컴퓨터 프로그램으로 만드는 일입니다. 객체는 데이터와 데이터를 처리하는 메서드를 가지고 현실의 대상과 논리적인 개념도 객체로 표현됩니다.

2. 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화가 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

→ 추상화란 실제로 존재하는 객체들을 프로그램으로 만들기 위해 공통적인 특성을 파악하고 필요하지 않는 특성을 제거해 하나로 만드는 것입니다. 캡슐화는 관련이 있는 함수와 변수를 클래스로 묶고 외부에서 접근하지 못하게 합니다 상속은 이미 정의된 상위 클래스의 속성과 연산을 하위 클래스가 물려받는것입니다. 기존코드를 재활용해 코드의 생산성을 높여줍니다. 다형성은 변수나 함수가 명령을 받았을때 상황에 따라 서로 다른 방식으로 동작합니다.

3. 상속과 인터페이스와 같은 추상화 도구가 변경 가능성에 어떻게 대처할 수 있도록 도와주는지 서술하시오.

→ 상속은 기능이 같은 부분은 부모클래스에 있고 변화하는 기능은 자식클래스에서 정의합니다 새로운 종류의 객체가 필요하면 코드 수정을 많이 하지 않게 되고 자식클래스를 더하거나 오버라이딩으로 메서드를 불러옵니다 인터페이스도 객체는 큰 틀로만 정의되고 클래스로 구현됩니다 추상화는 코드를 재사용을 쉽게 하고 유연한 확장이 가능하게 합니다

[9ga0]

1. 객체 지향 프로그래밍이란 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

순서와 절차를 중심으로 프로그램을 설계하는 절차 지향 프로그래밍과 달리, 객체라는 단위로 나누어 설계하고 구현하는 프로그래밍 방식입니다. 각 객체에는 데이터와 기능이 저장되어 있으며, 객체끼리의 상호작용을 중요시합니다. 재사용성, 유지보수성, 확장성을 높일 수 있다는 점에서 자바는 객체 지향 프로그래밍을 사용하고 있습니다.

2. 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화가 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

말씀해주신 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화, 이 네가지 개념은 객체 지향 프로그래밍의 장점인 재사용성, 유지보수성, 확장성을 극대화하기 위한 핵심 원리입니다. 캡슐화는 객체의 데이터와 기능을 하나로 묶고, 필요한 부분만 외부에 노출시키는 것이고, 상속은 이미 만들어진 클래스를 다른 클래스가 물려받는 개념으로, 재사용성을 높이기 위함입니다. 다형성은 같은 이름의 함수(기능)를 호출했을 때 객체에 따라 다르게 동작하는 것이라고 할 수 있고, 마지막으로 추상화는 공통적인 기능만 정의하고, 구체적인 구현은 각 클래스에서 하도록 하는 것을 말합니다.

3. 상속과 인터페이스와 같은 추상화 도구가 변경 가능성에 어떻게 대처할 수 있도록 도와주는지 서술하시오.

우선 상속과 인터페이스는 프로그램이 바뀌어도 전체를 크게 뜯어고치지 않게 해주는 유지보수성을 높이기 위한 도구입니다. 상속에 대한 예시를 든다면, 동물이라는 클래스가 있고, 이 클래스를 상속받은 강아지, 고양이가 기존에 있을 때 '새'를 추가한다면, 기존 클래스들은 그대로 두고, 새를 추가하기만 하면 되기에, 변경 가능성이 있더라도 수정범위가 작아 쉽게 대처가 가능합니다. 인터페이스는 클래스에 꼭 있어야하는 기능(함수)을 명시해놓은 것으로, 예를 들어 결제라는 인터페이스를 상속받아 카카오페이, 카드 결제라는 클래스를 구현했다면, 그냥 결제하기() 함수만 호출하면되도록 한 것입니다.
한마디로 상속과 인터페이스는 바뀌기 쉬운 부분을 따로 분리하기에, 프로그램이 변경가능성에 대해 강해집니다.

[dnnals]

1. 객체 지향 프로그래밍이란 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

객체 지향 프로그래밍이란 프로그램의 기능과 데이터를 독립된 단위의 객체로 묶어 그 객체를 조립해 나가는 개발 방식입니다. 기존 명령어가 실행되는 순서대로 개발하던 절차 지향 프로그래밍은 프로그램이 커질 수록 관리가 힘들다던 단점이 있었습니다. 그런데 객체 지향은 이를 해결하여 코드의 재사용성과 유지보수성을 높여주었습니다.

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2. 캡슐화, 상속, 다형성, 추상화가 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

캡슐화, 상속, 다형성, 추상화는 객체 지향 프로그래밍의 4대 특징입니다. 먼저 캡슐화는 객체의 내부를 외부에 노출하지 않고 숨긴다는 것입니다. 조금 더 자세하게 이야기 하자면 객체의 상태와 행동 즉, 데이터와 메서드를 내부로 숨긴다는 뜻입니다. 숨김으로서 가지는 이점은 '데이터의 오염을 방지하고 객체 내부의 수정이 외부에 영향을 끼치지 않게 하여 결합도를 낮춰준다'라는 것 입니다. 두 번째로 상속은 상위 클래스의 데이터, 메서드를 하위 클래스가 그대로 이어받아 재사용, 확장한다는 것입니다. 이런 상속으로 가지는 이점은 '코드를 재사용성을 높이고, 클래스 간의 관계를 만들어 코드를 체계적으로 관리할 수 있다'라는 것입니다. 세 번째, 다형성은 하나의 객체를 형태가 다른 여러 객체로 다룰 수 있는 성질을 가진다는 것입니다. 이런 성질은 기존의 코드를 변경하지 않고도 다르게 확장이 가능하게 하는 이점을 가지고 이런 점이 '확장에는 열려있고 변경에는 닫혀있다'라는 유명한 격언을 의미합니다. 마지막으로 추상화는 객체가 가지는 본질적이고 공통적인 특성을 구현 없이 정의만 하는 것입니다. 이런 추상화는 '복잡한 시스템을 단순화하여 구조를 잡고, 하위 클래스들이 구현해야할 동작에 대한 표준을 세운다'는 이점을 가집니다.

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3. 상속과 인터페이스와 같은 추상화 도구가 변경 가능성에 어떻게 대처할 수 있도록 도와주는지 서술하시오.

추상화 도구는 내부 구현이 어떻든 외부로 노출되는 형태만 유지되면 시스템은 안전하다는 원리로 변경 가능성을 대처합니다. 예시로 쉽게 접근하자면 콘센트로 비유할 수 있습니다. 만약 콘센트의 존재가 없다면 가전제품을 바꿀때 마다 벽면의 전선을 전부 새로 갈아끼워야 하지만 콘센트의 존재로 어떤 가전제품이든 콘센트에 끼워 사용할 수 있습니다. 이처럼 추상화 도구로 외부에 노출되는 형태를 유지하고 내부의 구현만 갈아끼워 변경 가능성을 대처합니다.

[gundoan]

1. 객체 지향 프로그래밍이란 무엇인지 한문단으로 서술하시오.

데이터(상태) 와 로직(행위) 를 한데 묶은 객체 들의 협력과 상호작용으로 구성하는 프로그래밍이다.

현실세계의 도메인 규칙을 소프트웨어 객체로 만들어 각 객체에 명확한 역할과 책임을 부여한다.

인터페이스와 같은 추상화 도구를 통해 객체간 결합도를 낮추는것이 핵심이다.

이를 통해 객체 내부의 변경사항이 생겨도 수정 지점을 최소화 하고 안정적으로 기능을 확장 할 수 있다.

2. 추상화란? 높은 결합도와 낮은 결합도란?

구체적인 대상(스포티지, 람보르기니, 포르쉐 , 레이 , 테슬라) 들의 공통점을 뽑아내어 이것들은 모두 자동차의 역할을 한다고 정의하는것.

구체적인 사실 : 스포티지는 가솔린을 넣고 열쇠를 돌려 시동을 걸고 나아간다.

추상화된 역할 : 자동차는 연료를 넣고 시동을 걸고 엑셀을 밝고 나아간다.

클라이언트는 구체적인 메커니즘을 알필요 없이 , 이 추상적인 역할만 알면 된다.

높은 결합도 : 테슬라에 전기를 넣어 충전하고 , 자동화 시스템을 통해 자동으로 앞으로 나아간다.

→ 근데 나중에 코드에서 테슬라 말고 스포티지로 바꾸려면 테슬라 코드를 싹다 밀어버리고 그자리에 스포티지로 다 수정해야 한다. → 수정 지점이 많이 생기고 기능확장도 안됨.

낮은 결합도 : 자동차에 1. 연료를 넣고 2. 시동을 걸고 3. 나아간다.

→ 이렇게 인터페이스를 만들면 그 자리에는 테슬라도 올 수 있고 스포티지도 올 수 있다. 테슬라를 수정해도 인터페이스는 건들 필요가 없고. 인터페이스에 맞는 자동차 종을 계속해서 추가할 수 있다.

수정지점이 줄어들고 기능확장도 높아진다.