• 추상화

추상화

객체지향 개발에서 추상화 개념은 매우 중요하다.

모든 것을 자세히 표현해야 하는것에 해당되어 개략적인 것만 이야기 할 수 있도록 해준다.

추상 중요하지 않은 부분을 생략, 개괄적으로 표현하는 것을 추상활라 한다. 최근 객체지향에서는 추상화 가 매우 중요하다.

추상화는 복잡한 것을 단순화 하고 이해하기 쉽게 모델을 만드는데 좋은 방법입니다.

동작을 이해하는데 있어서 실제 세부 내용 하나 하나를 다 알 필요는 없습니다. 대략적인 동작의 형태와 모습, 결과만 알면 되는 것입니다.

그리고 추상화는 프로그램의 세부를 분석하지 않아도 대략적인 동작을 이해하기 좋습니다. 이런 의미에서 추상화를 많이 사용합니다.

객체지향 패러다임에서 추상화 기법은 많이 사용이 됩니다.

추상화는 객체를 동일한 타입으로 분류, 공유를 할 수 있습니다.

추상화는 복잡성을 낮추기 위한 것입니다.

일반화와 특수화 일반화란 공통적인 부분을 강조하는 것을 말합니다. 특수화는 일반화의 반대말입니다. 서로의 차이점을 강조하는 것을 말합니다.

동일한 추상화 추상화는 객체지향의 큰 장점입니다. 추상화를 통하여 코드를 작성, 분석하는데 있어서 일관성 있게 적용을 할 수 있는 장점이 있습니다.

분류 분류는 공통점을 기반으로 객체를 바라 보는 것입니다. 유사한 특성을 중점으로 분류 합니다.

이처럼 객체를 분류하는 것은 하나의 공통된 개념으로 바라보기 위한 것입니다.

추상화는 공통된 부분만을 묽어 개념적으로 바라보는 것일뿐, 각각의 객체가 모두 동일한 것은 아니다. 각각의 객체마다 고유한 값과 상태를 가지고 있다.

하지만 추상적으로 이를 묽어서 처리하는 것은 복잡성을 제거하기 위해서 입니다.

타입확인 하나의 개념을 타입이라고 한다. 타입의 역은 객체를 생성하는 인스턴스화를 말합니다. 객체는 타입의 인스턴스이다.

타입을 알기 위해서는 객체를 확인하여야 한다. 어떤 객체의 타입

16.1 추상화란 추상클래스는 클래스 계층 구조에서 상위 클래스에서 구현해야 되는 메소드를 하위 클래스에서 구현을 하도록 요청을 합니다.

추상은 영어로 abstract라고 합니다. 추상클래스를 생성을 할때는 abstract라는 키워드를 같이 사용해 주어야 합니다.

객체생성 추상클래스는 클래스 선언만으로 객체를 생성할 수 없습니다. 생성 가능한 객체는 추상클래스를 상속받은 클래스만 객체로 생성을 할 수 있습니다.

추상클래스로 객체를 생성할 수 없는 이유는 추상 클래스안에는 구체적인 클래스의 내용이 없기 때문입니다.

추상클래스의 객체생성 추상클래스는 혼자만으로 객체를 생성할 수 없습니다. 객체를 생성하게 되면 오류가 발생합니다.

추상클래스 상속 추상클래스를 상속합니다. 상속만으로 추상클래스를 사용할 수 있는 것이 아닙니다. 추상클래스에 있는 추상 메소드에 대한 구현을 해주어야 합니다.

추상구현 추상 클래스를 상속을 받게 되면, 추상 메소드에 대한 구현을 해주어야 합니다. 구체적인 추상 메소드의 내용을 구현해 주지 않으면 오류가 발생합니다.

추상 메소드의 특징은 실제가 없습니다. 실체는 상속받은 클래스에서 구현합니다.

일반메소드들은 실제 구현부가 {와 }로 사이에 존재를 합니다. 하지만, 특이하게도 추상 매소드는 {와 }가 없습니다.

함수의 호출처럼 메소드(); 형태로만 되어 있습니다. 즉 실체가 없기 때문에 추상적인 모습이라고 합니다.

오버라이딩 오버라이딩은 상위 클래스의 메소드를 하위 클래스에서 다시 재선언 하는 기능입니다. 추상 메소드를 사용하기 위해서는 상속받은 하위 클래스에서 추상 메소드를 오버라이딩 하여 구체적인 로직을 작성하여야 합니다.

강제 추상클래스는 상속을 통하여만 사용이 가능합니다. 혼자 독립적으로는 객체도 생성을 할 수 없습니다.

따라서 추상클래스는 상속을 하여 사용하도록 강제하는 효과가 있습니다. 그럼 왜 강제를 해야 하는가?

추상클래스 만들기 추상클래스를 만들기 위해서는 클래스명 앞에 abstract 키워드를 같이 적어 주어야 합니다.

책임의 전가 추상클래스의 메소드는 구제척인 로직이 없습니다. 상속받은 하위 클래스에서 이를 처리를 해야 합니다.이는 메소드의 구체적인 구현 책임을 하위 클래스로 넘기게 됩니다.

추상로직 상위의 추상 클래스에는 메소드의 정의만 되어 있습니다. Abstract로 정의된 메소드는 실제 구현 로직을 가지고 있으면 안됩니다.

실제 로직이 있는 메소드를 abstract 키워드로 추상화로 선언을 하게되면 오류가 발생합니다.

계층적 상속 추상 클래스를 계층적으로 상속을 합니다.

16.2 사용이유 추상 클래스를 한번에 잘 이해하기란 어렵습니다. 왜 어려운 추상 클래스를 사용해야 될까요?

강제 추상 클래스는 상속을 강제하기 위해서 사용합니다. 일반 적인 상속은 강제성이 없습니다. 선택적으로 상속여부를 결정할 수 있습니다. 이와 달리 인터페이스는 구현을 강제화 합니다. 인터페이스를 적용받게 되면, 선언된 메소드를 구현하여야 합니다.

추상클래스는 인터페이스의 강제성과 클래스의 상속 모드를 강제적으로 적용하게 할 수 있습니다.

그리고 이를 강제함으로서 책임을 하위 클래스로 위임을 하게 되는 것입니다.

대형 프로그램 이처럼 추상클래스를 통하여 상속을 강제하여 적용은 하는 것은 복잡합니다. 자신의 개발 프로그램이 작은 경우 추상화 까지 할 필요는 없습니다. 하지만, 프로그램이 복잡할수록 체계적 구조를 가지는 것이 좋습니다.

체계적 구조를 강제로 설정을 하는 방법으로 추상화는 좋은 선택입니다. 많은 프레임워크들은 추상화를 통하여 상속을 강제화 하고, 매소드의 구현을 요구합니다.

공통부분 추상클래스도 일반 클래스와 같이 공통된 기능들을 묽어서 메소드로 구현을 할 수 있습니다. 그리고 구현된 메소드는 하위 클래스에서 사용이 가능합니다.

개별부분 상속은 공통된 로직들을 묽어서 상위 메소드로 제공을 할 수 있습니다. 하지만 각 클래스마다 다르게 동작해야 하는 개별 로직은 상위클래스에 넣을 수 없습니다.

추상화는 이러한 개별 코드를 메소드로 정의 합니다. 이는 마치 인터페이스의 선언과도 유사합니다. 추상 클래스를 강제로 상속하게 하여 개별 메소드를 하위 클래스에서 구현을 하도록 합니다.

패턴 추상 클래스를 잘 적용을 하기 위해서는 코드들의 공통된 패턴을 찾는 것이 중요합니다. 공통된 요구사항과 사용법이 있으며, 각기 다른 형태로 동작을 할 때 추상클래스는 매우 유용합니다.

구제적인 개별 메소드의 동작 처리는 사용자에게 구현을 위임을 합니다.

효용성 추상클래스는 공통된 부분과 공통되지 않는 부분이 썩여서 있는 경우 사용하기 좋은 클래스 유형입니다.

16.5 응용 추상클래스는 프로그램의 규모가 커질수록 매우 유용한 클래스 형식입니다. 객체지향에서는 다양한 문제를 해결하기 위한 해결 사례들을 모아 놓은 것이 있습니다. 이를 디자인 패턴이라고 합니다.

객체지향 디자인 패턴에서 다양한 문제를 해결을 하는데 추상 클래스를 자주 사용을 합니다. 추상 클래스를 정확하게 인지를 하지 못하고 있는면, 요즘 추세의 코드를 이해하기 쉽지 않습니다.

디자인 패턴을 추상클래스를 적용하여 설계를 합니다.

16.1.2 분리

16.1.3 선언 추상클래스는 상위에서 메소드의 이름만을 사전에 결정을 합니다. 구체 내용은 하위에서 생성을 하게 됩니다.

16.1.4 하위 책임 추상 클래스를 상속받은 하위 클래스는 상위 클래스에서 선언된 매소드를 구현할 책임이 있습니다. 이처럼 하위 클래스에 메소드의 구현의 책임을 넘기는 것을 하위 클래스 책임(subclass reponsibility)라고 합니다.

16.2 상속 클래스의 상속과 오버라이딩, 인터페이스를 세 가지의 클래스 확장 기능을 배웠습니다. 하지만 이중 상속과 인터페이스 두 개는 함께 사용할 수 없습니다. 즉, 상속과 인터페이스 규약을 혼합하여 사용할 수 없습니다.

이 두 개를 서로 같이 사용할 수 없는 이유는 상속과 인터페이스는 문법이 서로 매우 비슷합니다. 클래스명과 키워드 그리고 상속, 인터페이스명입니다.

class 클래스명 extends 상속 클래스 { }

class 클래스명 implements 인터페이스 { }

두 개의 기능을 콤마(,)등을 이용하여 구분하거나 연장해서 사용할 수 없다는 것입니다.

추상화는 이러한 문법적 유사점과 두 가지 기능을 유지하면서 두 개의 기능을 같이 사용하기 위한 것이 방법입니다. 즉, 추상화 = 상속 + 인터페이스 기능을 동시에 하고 싶을 때 사용되는 OOP 개념입니다.

15.4.1 추상화 문법

클래스에 추상화 사용법 또한 매우 간단합니다. 추상화 설정은 클래스명 또는 메서드 앞에 새로운 추상화 키워드 abstract를 같이 선언만 해주면 됩니다.

|문법| abstract class 추상화 클래스 { // 추상화: 인터페이스 abstract public function 메서드();

// 공통 메서드
public function copyright() {
    echo "copyright all Right JinyPHP";
} }

class 클래스명 extends 추상화 클래스 { public function 메서드() { return “abstract Method”; } }

클래스를 정의할 때 abstract 키워드를 이용하여 추상화 클래스와 메서드 등을 생성합니다. 추상화로 선언한 메서드들은 인터페이스와 같이 자식 클래스에서 반드시 선언해야 합니다.

추상화 클래스를 적용하는 방법은 상속과 같이 extends 키워드로 사용합니다.

15.4.2 추상화 예제

예제 파일 abstract-01.php <?php

// 추상화 클래스를 선언합니다.
abstract class a
{
    // 확장 시 구현부가 필요한 메서드 정의
    abstract public function isAdult($age);
    
    public function copyright ()
    {
        // 본 메서드 함수는 대체되지 않습니다.
        echo "copyright all Right JinyPHP";
    }
}

// 추상화 적용
class b extends a
{
    // 추상화 인터페이스를 구현
    public function isAdult($age)
    {
        if ($age>=18) return true; else return false;
    }
}

$obj = new b();

// 추상화에 선언된 일반 메서드를 상속, 호출 가능합니다.
$obj->copyright();

if ($obj->isAdult(18)){
    echo "성인입니다.";
} else {
    echo "미성년입니다.";
}

?>

결과 copyright all Right JinyPHP 성인입니다.

위의 예제를 보면 추상화 클래스는 일반 클래스처럼 프로퍼티와 메서드 등을 구현할 수 있습니다. 또한 자식 클래스에서 다시 구현 처리해야 하는 인터페이스는 abstract 키워드를 추가하여 함께 선언합니다.

추상화 클래스를 상속받은 자식 클래스는 부모의 메서드 기능도 같이 상속받아 호출 사용 가능합니다. 또한 abstract로 선언한 인터페이스 메서드를 같이 구현해야 합니다.

추상화에서 선언된 인터페이스를 구현하지 않은 경우 PHP는 에러를 출력하고 PHP 코드를 더 이상 실행하지 않습니다. 이것은 인터페이스 규약을 따르지 않는 동작과 유사합니다.

추상 클래스 인스턴스 추상 클래스는 인스턴스를 만들 수 없습니다. 인스턴스를 생성하지 못하는 이유는 메서드의 본체가 없고, 선언만 되어 있기 때문입니다. 추상 클래스로는 구체적인 처리를 할 수 없습니다. 흐름제어 실제의 동작은 하위 클래스에서 결정이 됩니다. 하지만 동작의 처리 흐름은 추상클래스 단계에서 형성합니다.

클래스 협조 추상 클래스의 계층에서 상위 클래스와 하위클래스의 관계는 중요합니다. 상호 긴밀한 협조가 필요로 합니다.

추상클래스와 인터페이스 메소드를 미리 선언을 하는 측면에서 추상클래스와 인터페이스는 유사한 처리를 할 수 있습니다. 즉 상속, 구현되는 클래스에서 객체의 메소드를 강제로 구현하는 코드를 작성을 해야 하는 것입니다. 추상 클래스에 정의된 메소드를 구체적인 정의가 없이 거시적으로 이를 미리 사용을 할 수 있는 특징이 있습니다.

패턴 응용 추상 클래스는 템플릿 메소드 패턴에서 자주 응용되는 구현 처리 입니다.

추상클래스 공통된 내용을 추출하여 가상의 클래스에 정의합니다. 공통된 행위들은 일반화를 하여 상속 구조를 만듭니다. 추상클래스는 상속에서 부모 클래스/슈퍼클래스의 의미를 가진다. 하위 자식 클래스를 구체화 클래스라고 합니다.

공통기능 추상 클래스는 공통된 행위를 분리 합니다. 이를 통하여 중복을 제거하고 일반화 시킨 클래스 입니다. 그리고 이를 가상의 클래스 형태로 정의 합니다. 추상 클래스는 객체를 생성할 수 없습니다.

UML 추상 클래스를 표현을 할때에는 이텔릭체로 표현합니다. 상위 클래스는 함수만 선언이 가능합니다.

단일 인터페이스 추상화는 단일 인터페이스 입니다. 공통된 행위를 추출하고, 단일의 인터페이스를 생성합니다. 공통 인터페이스를 만들고, 외부에 서비스를 할때에는 동적 바인드 형태를 가집니다.

가상함수 추상클래스는 최소한 한개 이상의 가상 함수를 가지고 있여야 합니다. 하위 클래스에서는 다르게 구현되는 함수 템플릿을 가지고 있습니다. 추상 클래스에서는 행위에 대한 본체가 없지만, 상속받은 하위 클래스에서는 행위를 구현하여야 합니다.

특성 상속 구조에서 추상 클래스는 자주 사용이 됩니다. 재사용성 공통된 내용을 추출함으로써 재사용을 증가 합니다. 대체성 추상 클래스도 is-A 관계가 성립이 됩니다. 서브 클래스 객체가 대치될 수 잇습니다. 다른 객체 서로 다른 하위 객체를 생성할 수 있습니다. 이는 추상 클래스의 장점 입니다. 이를 통하여 각기 다른 하위 클래스들을 생성을 할 수 있습니다.

유지보수성 추상클래스에 정의된 가상 함수는 언제든지 재구현이 가능합니다. 이는 기존의 코드에 영향을 적게 받는 것입니다. 영향이 적으면, 수정과 유지 보수가 편리합니다.

확장성 새로운 행위를 추가하기 쉽니다.

UML UML에서 추상클래스를 표현하는 방법은 « » 스트레오 타입을 사용하는 것입니다.

구현 추상 클래스를 구현할때에는 abstract 키워드를 같이 사용을 합니다. C++과 같은 언어에서는 virtual 이라는 키워드를 사용합니다.