Object-Oriented Programming

객체 지향 프로그래밍

구조적 (Structured): Pascal, C언어
객체지향(Object-Oriented): C++, JAVA 등

Software development process

Programming Paradigm

패러다임 : 어떤 시대·분야에서의 특징적인 사고 방식·인식의 체계, 틀

Objective-C : OOP 언어
Swift : POP 를 지향하는 멀티 패러다임 언어

[ 주요 패러다임 ]

• POP : Protocol-Oriented Programming
  
• OOP : Object-Oriented Programming
  
• FP : Functional Programming
  

객체지향 프로그래밍 이란 캡슐화, 다형성, 상속 을 이용하여 코드 재사용을 증가시키고, 유지보수를 감소시키는 장점을 얻기 위해서 객체들을 연결시켜 프로그래밍 하는 것

언어 또는 기술이 다음 사항들을 직접 지원한다면 객체 지향

• 추상화 : 클래스나 객체를 제공
• 상속 : 이미 존재하는 것으로부터 새로운 추상화를 만들어 낼 능력을 제공 런타임
• 다형성 : 수행 시간에 바인딩 할 수 있는 어떠한 폼을 제공

Object-Oriented Programming

단순한 데이터 처리 흐름에서 벗어나 각 역할을 지닌 객체들의 상호작용으로 동작
객체 : 데이터 (상태) + 메서드 (행위)
최초의 OOP 언어 : Smalltalk / Smalltalk + C —> Objective-C

class ClassName {
			var variable1 = 1
      var variable2 = "2"
      func functionName1(param: Int) {        
	      //code
			}
			func functionName2(param: Int) {        
	      //code
			}
}

객체란?!

실세계에 존재하거나 생각할 수 있는 것을 객체(object)라고 한다. 흔히 볼 수 있는 책상, 의자, 전화기 같은 사물은 물론이고 강의, 수강 신청 같은 개념으로 존재하는 것도 모두 객체이다. 다시 말해 사전에 나와 있는 명사뿐 아니라 동사의 명사형까지도 모두 객체인 것이다. 그리고 더 넓게 보면 인간이 생각하고 표현할 수 있는 모든 것이 객체이다.
이런 객체는 관점에 따라 다음과 같이 여러 개념으로 이해된다.

• 모델링 관점 : 객체는 명확한 의미를 담고 있는 대상 또는 개념이다.
  
• 프로그래머 관점 : 객체는 클래스에서 생성된 변수이다.
  
• 소프트웨어 개발 관점 : 객체는 소프트웨어 개발 대상으로, 어떤 한 시점에 객체 상태를 나타내는 데이터와 해당 데이터를 처리하고 참조하는 동작을 의미하는 메서드(함수)를 모아놓은 ‘데이터+메서드’ 형태의 소프트웨어 모듈이다.
  

• 객체지향 프로그래밍 관점 : 객체는 데이터와 함수를 속성(attribute)과 메서드(method) 용어로 구현한다. 이제 소프트웨어 개발 관점에서 객체의 특성을 알아보자.

• 식별자(identity) 존재 : 객체를 구별하는 유일한 식별자를 갖는다.
  
• 상태(state) 존재 : 자료구조에 해당하는 상태를 갖는다.
  
• 메서드 존재 : 연산을 수행할 수 있는 행위에 해당하는, 잘 정의된 메서드를 갖는다.
  
• 클래스로 선언 및 사용 : 객체지향 프로그램에서 객체는 비슷한 객체의 구조와 행위가 클래스로 선언되어 사용된다.
  

Class & Object

“많은개체들이공통된명칭을 가질때그것들은언제나 또하나의이데아,즉형상을갖는다.가령침대는무수 히 많지만 침대의 이데아, 즉 그 형상은 오직 하나이다. 여러가지 개개의 침대는 실재가 아니며 오직 그 이데아의 모사(模寫)에 의해 만들어졌을 뿐이다.” - 플라톤

[ Class ]

• 추상 (abstract) , 표현 대상에 대한 이데아(형상)
• 이상적인 존재 (이미지, 설계도, 틀, 설명서)
• 공통의 특징
  

[ Object ]

• 실체 (instance) , 추상을 실체화한 대상
• 이데아의 모사
• 개별 속성

Object-c와 Swift에서의 인스턴스 생성 방법
Objective-C 인스턴스 생성

• [[ClassName alloc] init];

Swift 인스턴스 생성

• Class Name()

Four Primary Concepts (OOP의 특징)

• 추상화 (Abstraction)
• 캡슐화 (Encapsulation)
  • 은닉화 (Information Hiding)
• 상속성 (Inheritance)
• 다형성 (Polymorphism)

추상화 (Abstraction)

대상의 불필요한 부분을 무시하여 복잡성을 줄이고 목적에 집중할 수 있도록 단순화 시키는 것 (디자인 레벨)

• 사물들 간의 공통점만 취하고 차이점을 버리는 일반화를 통한 단순화
• 중요한 부분의 강조를 위해 불필요한 세부 사항을 제거하는 단순화

관심영역=도메인=컨텍스트 / 추상화=모델링=설계
e.g. 지하철 노선도, 비상구 이미지, 이모지, 캐리커쳐 등

protocol People { 
    var skinColor: String { get }
    var eyesColor: String { get }
    var name: String { get }
    var height: Double { get }
    
    func Eat()
    func Run()
    func cry()
}

캡슐화 (Encapsulation)

추상화가 디자인 레벨에 해당하는 개념이라면 캡슐화는 구현(Implementation) 레벨에서의 개념
캡슐화와 추상화를 묶어서 표기하기도 함.

• 데이터 캡슐화 (Data Encapsulation) : 연관된 상태와 행동을 하나의 단위 (객체) 로 캡슐화
• 정보 은닉화 (Information Hiding) : 외부에 필요한 것만 알리고 불필요하거나 감춰야 할 정보는 숨김

객체가 독립적으로 자신의 상태와 역할을 책임지고 수행할 수 있도록 자율성 부여
자세히 몰라도 되는 내부 동작방법을 숨기고 사용하는 방법만을 외부로 노출
외부에서 요청을 전달하면 수신 객체는 ‘어떻게’ 처리할 지를 결정. 외부에서 그 내용을 자세히 알 필요 없음
접근 제한자(private)를 이용해 데이터를 외부로부터 보호하여 무결성을 강화하고 변화에 유연하게 대응
e.g. 리모콘, 핸드폰, 카메라, 캡슐 등
아래 예제와 같이 외부에 공개할것과, 공개하지 않을것을 구분하고 Access를 조절

class Person {
  private var location = "서울"
  
  private func doSomething1() {
    print("잠시 휴게소에 들려서 딴짓")
  }
  private func doSomething2() {
    print("한숨 자다 가기")
  }
  
  func currentLocation() {
    print("====")
    print("현재 위치 :", location)
    print("====")
  }
  
  func goToBusan() {
    print("서울을 출발합니다.")
    doSomething1()
    doSomething2()
    print("부산에 도착했습니다.")
    location = "부산"
  }
}

let A = Person()
A.currentLocation()
A.goToBusan()
A.currentLocation()

상속성 (Inheritance)

하나의 클래스의 특징(부모 클래스)을 다른 클래스가 물려받아 그 속성과 기능을 동일하게 사용하는 것
범용적인 클래스를 작성한 뒤 상속을 이용해 중복되는 속성과 기능을 쉽게 구현 가능
주요 목적 : 재사용과 확장 (상속은 수직 확장, Extension 은 수평 확장)
언어에 따라 다중 상속 허용/비허용. Swift 에서는 다이아몬드 상속 문제를 방지하고자 다중 상속 비허용
부모 클래스와 자식 클래스는 IS-A 관계. Bird is a Animal / Human is a Animal

//가장 기본이 될 동물 클래스
class Animal {
  var brain = true
  var legs: Int
  init(legs: Int = 0) {
    self.legs = legs
  }
}

//동물 클래스를 상속받아 사람 클래스 생성
class Human: Animal {
  override init(legs: Int = 2) {
    super.init(legs: legs)
  }
}

//동물 클래스를 상속받아 팻 클래스 생성
class Pet: Animal {
  var fleas: Int
  init(fleas: Int = 0) {
    self.fleas = fleas
    super.init(legs: 4)
  }
}

//팻 클래스를 상속받아 강아지 클래스 생성
class Dog: Pet {
  override init(fleas: Int = 8) {
    super.init(fleas: fleas)
  }
}

다형성 (Polymorphism)

다양한 형태로 나타날 수 있는 능력 / 여러 형태(many shapes)를 가진다라는 의미의 그리스어에서 유래
동일한 요청에 대해 각각 다른 방식으로 응답할 수 있도록 만드는 것
오버라이딩과 오버로딩을 통해 구현하며 언어에 따라 오버라이딩만 지원하기도 함

스위프트에서는 오버라이딩(Overrideing), 오버로딩(Overloading)을 지원한다.

오버로딩 (Overloading)

• 동일한 이름의 메서드가 매개 변수의 이름, 타입, 개수 등의 차이에 따라 다르게 동작하는 것
• 동일 요청이 매개 변수에 따라 다르게 응답

오버로딩의 조건

1. 다른 파라미터 이름 (외부 이름)
2. 다른 파라미터 타입
3. 다른 파라미터 개수

 //기본적인 함수 선언
 func printParameter() {
  print("No param")
}

//위와 같은 이름의 함수지만 파라미터가 있어서 오버로딩 됨
func printParameter(param: Int) {
  print("Input :", param)
}

//위와 같은 이름의 함수지만 파라미터의 Type이 달라 오버로딩 됨
func printParameter(param: String) {
  print("Input :", param)
}

//파라미터 개수가 달라 오버로딩 됨
func printParameter(param: String, param1: String) {
  print("Input :", param, param1)
}

오버라이딩 (Overriding)

상위 클래스에서 상속 받은 메서드를 하위 클래스에서 필요에 따라 재정의하는 것 - 동일 요청이 객체에 따라 다르게 응답

class Animal {
  var brain = true
  var legs: Int
  init(legs: Int = 0) {
    self.legs = legs
  }
}

class Human: Animal {
  override init(legs: Int = 2) {
    super.init(legs: legs)
  }
}

class Pet: Animal {
  var fleas: Int
  init(fleas: Int = 0) {
    self.fleas = fleas
    super.init(legs: 4)
  }
}

class Dog: Pet {
  override init(fleas: Int = 8) {
    super.init(fleas: fleas)
  }
}