계층형 설계

"어떤 코드도 이상적인 모습에 도달할 수 없다."

설계는 개발자들 간에 생각하는 부분이 서로 다르고, 상황에 따라 좋은 설계 기준이 달라지기도 한다.

설계에 대해 이야기할 때는 서로 같은 용어를 사용하고, 상황을 고려해서 평가해야 한다.

계층형 설계

소프트웨어를 계층으로 구분하여 설계하는 방식

• 각 계층의 함수는 바로 아래 계층의 함수를 이용해 정의한다.

• 즉, 계층형 설계에서 모든 계층은 바로 아래 계층에 의존해야 한다.

• 계층형 설계는 코드를 추상화 계층으로 구성한다. 즉, 구체화 단계에 따라 계층이 나뉨

  • 흔히 소프트웨어 레이어드 아키텍처를 보면 도메인 계층과 외부 프로세스와 도메인을 연결시키는 애플리케이션 계층이 있다. 가장 하위에 있는 계층은 구체화 수준이 높고 상위로 갈수록 구체화 수준이 낮다.

• 각 계층을 볼 때 다른 계층의 구체적인 내용을 몰라도 된다.

소프트웨어 설계란, 코드의 확장성, 유지보수성, 테스트 용이성 등을 높히기 위해 미적 감각을 사용하는 것

계층형 설계 패턴

직접 구현

직접 구현된 함수를 읽을 때 함수 시그니처가 나타내고 있는 문제를 함수 본문에서 적절한 구체화 수준으로 해결해야 한다.

함수 시그니처란?

함수의 이름과 입력값, 반환값의 타입으로 함수를 고유하게 식별할 수 있는 정보를 말한다.

• 본문이 너무 구체적이라면 코드에서 나는 악취일 가능성이 높다. (명령형)

• 직접 만든 함수와 언어에서 제공하는 기능은 추상화 수준이 다르다.

• 추상화 수준이 서로 다르다면, 흐름이 불규칙적이고 명확하지 않아 가독성을 해친다.

• 함수가 모두 비슷한 계층에 있다면 직접 구현했다고 볼 수 있다.

• 같은 계층에 있는 함수는 같은 목적을 다뤄야 한다.

사용하는 곳에서 함수가 어떤 데이터 구조인지 알아야 한다면 낮은 수준의 계층이다. ex:) 가장 낮은 계층 - 자바스크립트에서 제공하는 메서드(반복문, 배열 인덱스 접근 등)

한 줄 짜리 코드가 좋은 코드인가?

코드의 라인 수는 중요하지 않고, 코드가 적절한 구체화 수준과 일반화가 되었는지가 중요하다.

일반적으로 한줄 짜리 코드는 여러 구체화 수준이 섞일 일이 없기 때문에 좋은 코드이다.

직접 구현 패턴

직접 구현 패턴은 함수를 명확하고 아름답게 구현해 계층을 구성할 수 있도록 알려준다.

• 함수가 더 구체적인 내용을 다루지 않도록 일반적인 함수로 추출하는 작업은 직접 구현 패턴을적용한 방법 중 하나

• 문제 해결을 위한 함수를 구현할 때 어떤 구체화 수준을 따를지에 따라 어떤 계층에 속할지 정해진다.

• 함수의 이름은 의도를 나타내며, 본문은 중요한 세부 사항을 나타내어 함수가 어떤 계층에 속해야 하는지 알려준다.

추상화 벽

추상화 벽(abstraction barrier)은 세부 구현을 감춘 함수로 이루어진 계층

"어떤 것을 신경 쓰지 않아도 되지?"라는 말을 거창하게 표현한 개념

• 중요한 세부 구현을 감추고 인터페이스를 제공하는 식으로 코드를 만들면 높은 차원으로 생각할 수 있다.

• 고수준의 추상화 단계만 생각하면 되기 때문에 두뇌 용량의 한계를 극복할 수 있다.

• 구현 세부사항을 전혀 몰라도 함수를 사용할 수 있다.

• 계층 구조에서 어떤 계층에 있는 함수들이 공통된 개념을 신경 쓰지 않아도 된다면 그 계층을 추상화 벽이라 할 수 있다.

• 추상화 벽으로 추상화 벽 아래에 있는 코드와 위에 있는 코드의 의존성을 없앨 수 있다.

• 신경 쓰지 않아도 되는 것을 다루는 것이 추상화 벽의 핵심!

추상화 벽을 사용하면 좋은 상황

1. 쉽게 구현을 바꾸기 위해 → 뭔가 바뀔것을 알고 있지만 아직 준비되지 않은 경우 (ex: api 더미 데이터)

2. 코드를 읽고 쓰기 쉽게 하기 위해 → 알아야할 필요가 없는 세부 구현사항을 숨겨서 단순화함으로써 뇌 과부화 방지

3. 주어진 문제에 집중하기 위해 → 복잡한 세부 구현사항을 감추고 필요한 주요 기능에만 집중할 수 있게 된다.

작은 인터페이스

작은 인터페이스 패턴은 새로운 코드를 추가할 위치에 관한 것

• 시스템이 커질수록 비즈니스 개념을 나타내는 중요한 인터페이스는 작고 강력한 동작으로 구성하는 것이 좋다.

• 추상화 벽에 만든 함수는 인터페이스라고 볼 수 있다.

• 추상화 벽에 있는 인터페이스로 어떤 값의 집합에 접근하거나 값을 조작할 수 있다.

• 작은 인터페이스 패턴은 추상화 벽 뿐만 아니라 모든 계층에 적용할 수 있는 패턴

• 새로운 기능을 만들 때 하위 계층에 기능을 추가하거나 수정하는 것보다 상위 계층에 만드는 것이 작은 인터페이스 패턴이다.

추상화 벽을 작게 만들어야 하는 이유

• 추상화 벽에 코드가 많을 수록 기능이 수정됬을 때 변경해야 하는 코드가 많아진다.

• 하위 계층에서 불필요한 기능이 쓸데없이 커지는것을 방지할 수 있다.

• 추상화 벽에 있는 코드(인터페이스)는 보통 낮은 수준의 코드이기 때문에 더 이해하기 어렵고 많은 버그가 존재할 수 있다.

계층이 가진 함수는 완전하고, 적고, 시간이 지나도 바뀌지 않아야 한다. 이것이 작은 인터페이스가 전체 계층에 사용되는 이상적인 모습이다.

편리한 계층

코드와 그 코드가 속한 추상화 계층은 작업할 때 편리해야 한다.

• 단순한 이유(그냥 좋아서)로 계층을 추가하면 안된다.

• 소프트웨어를 개발할 때 더 빠르고 고품질로 제공하는 계층에 시간을 투자해야 한다.