[오브젝트] 13장 '서브클래싱과 서브타이핑'

13장에서는 슈퍼타입과 서브타입의 개념을 설명하고 타입 계층을 만족시키기 위해 적용할 수 있는 설계 원칙을 설명한다. 올바른 타입 계층을 구성하기 위해서는 클라이언트의 관점에서 슈퍼타입과 서브타입 사이에 행동이 호환되도록 만들어야 한다. 

 

상속의 용도는 두가지로 나눌 수 있다. 

첫 번째는 타입 계층 구현이고 두번째는 코드 재사용이다. 

 

동일한 메시지에 대해 서로 다르게 행동할 수 있는 다형적인 객체를 구현하기 위해 객체의 행동을 기반으로 타입 계층을 구성해야 한다. 그리고 상속은 이 타입 계층을 구현할 수 있게 해 준다. 

 

그럼 타입 계층에서 타입은 무엇을 말하는 걸까?

객체지향 패러다임의 관점에서의 타입은 동일한 오퍼레이션을 적용할 수 있는 인스턴스의 집합이다. 즉, 동일한 퍼블릭 인터페이스를 가지는 객체는 동일한 타입으로 분류할 수 있다. 

 

타입 계층을 위한 상속은 언제 사용하는 걸까?

상속 관계가 is-a 관계를 모델링 할때,

클라이언트 입장에서 부모 클래스의 타입으로 자식 클래스를 사용해도 괜찮을 때

이 두 조건 모두를 만족할 경우 상속을 사용한다. 

그래서 is-a 관계를 만족하더라도 클라이언트가 기대하는 행동이 다르다면(행동에 연관성이 없다면) 상속관계를 사용하지 않아야 한다. 

 

서브클래싱과 서브타이핑의 뜻은?

서브클래싱(구현 상속/클래스 상속)은 다른 클래스의 코드를 재사용할 목적으로 상속을 사용하는 경우 서브클래싱이라고 부른다. 

서브타이핑(인터페이스 상속)은 타입 계층을 구성하기 위해 상속을 사용하는 경우를 말한다. 서브타이핑이 되려면 행동 호환성(behavioral substitution)을 만족해야 하며, 부모클래스의 자리에 자식 클래스로 대체가 가능(substitutability) 해야 한다. 

 

SOLID 원칙 중 하나인 리스코프 치환 원칙은 올바른 상속 관계의 특징을 정의한다. 

클라이언트가 차이점을 인식하지 못한 채 기반 클래스의 인터페이스를 통해 서브 클래스를 사용할 수 있어야 하며, 여기서 대체 가능성을 결정하는 것은 클라이언트다. 

 

계약에 의한 설계(Design By Contract, DBC)란?

클라이언트와 서버 사이의 협력을 의무(obligation)와 이익(benefit)으로 구성된 계약의 관점에서 표현한 것이다.

• 사전조건(precondition): 클라이언트가 정상적으로 메서드를 실행하기 위해 만족시켜야 하는 조건
• 사후조건(postcondition): 메서드가 실행된 후에 서버가 클라이언트에게 보장해야 하는 조건
• 클래스 불변식(class invariant): 메서드 실행 전과 실행 후에 인스턴스가 만족시켜야 하는 클래스 불변식

계약에 의한 설계는 업캐스팅 시 협력이 성공하려면 서브타입이 아래와 같은 조건을 만족시켜야 한다고 한다. 

• 서브타입에 더 강력한 사전조건을 정의할 수 없다.
• 서브타입에 슈퍼타입과 같거나 더 약한 사전조건을 정의할 수 있다. 
• 서브타입에 슈퍼타입과 같거나 더 강한 사후조건을 정의할 수 있다. 
• 서브타입에 더 약한 사후조건을 정의할 수 없다.