[OOP] 객체 지향 프로그래밍의 특징 - 추상화 (Abstraction)

객체 지향 프로그래밍에 대한 전체적인 내용은 #객체 지향 프로그래밍이란?를 참고

추상화(Abstraction)의 개념

추상이라는 용어의 사전적 의미를 보면 사물이나 표상을 어떤 성질, 공통성, 본질에 착안하여 그것을 추출하여 파악하는 것이라 정의하고 있다.

여기서 핵심이 되는 개념은 공통성과 본질을 모아 추출한다는 것이다.

예를 들면, 서울의 지하철 노선도는 서울의 지리를 추상화시켜서 보여주는 대표적인 예라고 할 수 있다.

위의 지하철 노선도에서 볼 수 있듯이, 중요한 부분을 강조하기 위해 불필요한 세부 사항들은 제거하고 가장 본질적이고 공통적인 부분만을 추출하여 표현하는 것과 관련이 있다.

같은 맥락에서, 객체 지향 프로그래밍 프로그래밍에서 의미하는 추상화는 객체의 공통적인 속성과 기능을 추출하여 정의하는 것을 의미한다.

이동 수단 예제

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위의 예시를 보면, 자동차와 오토바이는 모두 이동 수단이며, 모든 이동 수단은 전진과 후진을 할 수 있다는 공통점을 가진다.

이것을 대표적인 객체 지향 언어인 Java 문법 요소를 사용하여 표현하면, 자동차와 오토바이라는 하위 클래스(sub-class)들의 공통적인 기능(전진과 후진)을 추출하여 이동 수단이라는 상위 클래스 (super class)에 정의한다.

위의 예제에서는 편의상 공통적인 기능(메서드)만 추출했지만, 공통적인 속성(변수)도 추출하여 선언하는 것이 가능하다.

• 예를 들면 바퀴, 연료와 같은 것들을 추출하여 변수로 선언할 수도 있다.

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Java에서는 추상화를 구현할 수 있는 문법 요소로, 추상 클래스(abstract)와 인터페이스(interface)가 있는데, 이번 예제에서는 가장 빈번하게 사용되는 인터페이스를 사용할 예정이다.

• Vehicle 인터페이스

  public interface Vehicle {
    public abstract void start();
  
    void moveForward(); // public abstract 키워드 생략 가능
  
    void moveBackward();
  }
  

  가장 먼저 자동차와 오토바이의 공통적인 기능 추출하여 이동 수단 인터페이스에 정의한다.

  컴퓨터 프로그래밍에서 인터페이스란 “서로 다른 두 시스템, 장치, 소프트웨어 따위를 서로 이어주는 부분 또는 그런 접속 장치”라고 정의할 수 있는데, 객체 지향적 설계에 있어서 인터페이스는 어떤 객체의 역할만을 정의하여 객체들 간의 관계를 보다 유연하게 연결하는 역할을 담당한다.

  다시 말하자면, 인터페이스에는 추상 메서드나 상수를 통해서 어떤 객체가 수행해야 하는 핵심적인 역할만을 규정해두고, 실제적인 구현은 해당 인터페이스를 구현하는 각각의 객체들에서 하도록 프로그램을 설계하는 것을 의미한다.

• Car 클래스

  public class Car implements Vehicle { // 이동 수단을 구체화한 자동차 클래스
    @Override
    public void moveForward() {
      System.out.println("🚗 <- <- <- <- <- <- 🚗");
    }
  
    @Override
    public void moveBackward() {
      System.out.println("🚗 -> -> -> -> -> -> 🚗");
    }
  }
  

• MotorBike 클래스

  public class MotorBike implements Vehicle  { // 이동 수단을 구체화한 오토바이 클래스
    @Override
    public void moveForward() {
      System.out.println("🏍️ <- <- <- <- <- <- 🏍️");
    }
  
    @Override
    public void moveBackward() {
      System.out.println("🏍️ -> -> -> -> -> -> 🏍️");
    }
  }
  

위에서 확인할 수 있듯이, Vehicle 인터페이스를 구현한 구현체, Car와 MotorBike 클래스에서 앞서 우리가 인터페이스에 정의한 역할을 각각의 클래스의 맥락에 맞게 구현하고 있다.

즉, 각각 클래스 모두 전진과 후진의 기능을 공통적으로 가기기만, 차는 차의 시동을 걸어야 하고, 오토바이는 오토바이의 시동을 걸어야 하기 때문에 그 구현은 각 클래스에 따라 달라야 한다.

이것을 객체 지향 프로그래밍에서는 역할과 구현의 분리라고 하며, 이 부분이 아래에서 살펴 볼 다형성과 함께 유연하고 변경이 용이한 프로그램을 설계하는 데 가장 핵심적인 부분이라고 할 수 있다.

객체 지향 프로그래밍에서는 보다 유연하고 변경에 열려있는 프로그램을 설계하기 위해 역할과 구현을 분리하는데, 여기서 역할에 해당하는 부분이 인터페이스를 통해 추상화될 수 있다.

참고 사이트

코드스테이츠 - 객체 지향 프로그래밍의 4가지 특징ㅣ추상화, 상속, 다형성, 캡슐화

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다른 특징들 중 하나인 상속에 대해서는 #객체 지향 프로그래밍의 특징 - 상속 (Inheritance)에서 이어서 설명