객체지향 프로그래밍 - OOP 캡슐화(Encapsulation) 이란?

 👀​   Study Goal

• 객체지향 프로그래밍(OOP) 캡슐화 개념을 이해합니다.
• 캡슐화의 필요성을 알아봅니다.
• 캡슐화가 사용되는 사례를 코드로 작성해봅니다.

 

✏️   캡슐화(Encapsulation) 란?

캡슐화(Encapsulation)는 외부로부터 클래스의 정보를 감추고, 필드(field)와 메서드(method)에 대한 불필요한 접근을 막는 OOP 특징 중 하나입니다.

💡  캡슐화(Encapsulation)의 두 가지 측면

 

캡슐화(Encapsulation)에는 크게 2가지 측면이 있습니다.

 

1. 외부로부터 필드(field)와 메서드(method)에 대한 불필요한 접근을 막습니다.

2. 외부로부터 클래스의 구체적인 구현 내용을 감춥니다.

 

먼저, 필드와 메서드에 대한 불필요한 접근을 막아야 하는 이유를 예시를 통해 알아보겠습니다.

 

게임 회사에 다니는 개발자 A씨는 오늘도 어김없이 회사에 출근하였습니다.
그런데 출근 도장을 찍자마자 컴퓨터를 킨 A씨는 크게 당황하였고, 또 다른 개발자 B씨에게 연락합니다.

 

 

A씨  혹시 어제 제가 만든 Class에서 수정한 내용이 있나요?

B씨  아니요! 제공해주신 코드를 활용했을 뿐, A씨가 제공해주신 코드는 전혀 코드를 수정하지 않았습니다.

 

A씨가 개발한 슬라임 몬스터 Class에서 무언가 문제가 발생한 듯합니다.
코드 리뷰 과정에서 팀원들과 문제점을 파악하고자 슬라임 Class를 살펴보았습니다.

 

public class Slime {
    public String name; // 몬스터 이름
    public int hp; // 몬스터의 체력
    public int attackDamage; // 공격력
    public int speed; // 몬스터의 속도

    public Slime() {
        this.name = "화가 난 슬라임";
        this.hp = 100;
        this.attackDamage = 10;
        this.speed = 10;
    }

    // 슬라임이 사용자를 공격하는 메서드
    public void attack() {
        System.out.println("슬라임이 공격하였습니다!\n" +
                "체력이 " + attackDamage + " 만큼 감소하였습니다!");
    }

    /*
    * Slime field 의 getter & setter
    */
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getHp() {
        return hp;
    }

    public void setHp(int hp) {
        this.hp = hp;
    }

    public int getAttackDamage() {
        return attackDamage;
    }

    public void setAttackDamage(int attackDamage) {
        this.attackDamage = attackDamage;
    }

    public int getSpeed() {
        return speed;
    }

    public void setSpeed(int speed) {
        this.speed = speed;
    }
}

 

코드가 다소 길어 보이지만, 슬라임 class는 아래와 같이 구성되어 있습니다.

 

필드(field) : '이름(name)', '체력(hp)', '공격력(attackDamage)', '이동속도(speed)'
메서드(method) : attack(), getter() & setter() 

 

자세히 살펴보면, 필드가 외부에서 마구잡이로 접근할 수 있도록 public으로 설정되어 있습니다.
개발자 B씨는 슬라임의 코드를 수정하지는 않았지만, 외부에서 객체를 사용하는 과정에서 미리 정해놓은 변경되면 안 되는 값(field)을 함부로 변경하였습니다. 

 

💡  캡슐화(Encapsulation)를 적용하지 않았을 때의 문제점

 

위 코드처럼 Class의 캡슐화를 신경 쓰지 않는다면 아래와 같은 문제점이 발생합니다.

 

• 필드(field)와 메서드(method)의 불필요한 접근은 예상치 못한 오류 를 야기할 수 있습니다.
• Client가 외부에서 소스 코드를 사용할 때, '접근해도 되는 정보'와 '접근하지 않아야 하는 정보' 를 직접 구분해야 한다는 불편함이 발생합니다.
• Client는 굳이 복잡한 내부 로직을 알 필요가 없습니다. (때로는 복잡한 로직의 공개가 코드의 사용을 어렵게 만듭니다.)
• Class의 객체간의 결합도와 의존도가 높아지므로, 코드의 유지보수성을 악화시킵니다.

 

💡  캡슐화(Encapsulation)를 적용한 코드

 

그렇다면 어떻게 코드를 수정하면 좋을까요?

 

캡슐화는 크게 2가지 타입이 있다고 이야기했습니다.

1. 외부로부터 필드(field)와 메서드(method)에 대한 불필요한 접근을 막습니다.

2. 외부로부터 클래스의 구체적인 구현 내용을 감춥니다.

 

위 사례에 대해 캡슐화를 적용한 코드는 아래와 같습니다.

 

public abstract class Monster {
    private String name; // 몬스터 이름
    private int hp; // 몬스터의 체력
    private int attackDamage; // 공격력
    private int speed; // 몬스터의 속도

    public Monster(String name, int hp, int attackDamage, int speed) {
        this.name = name;
        this.hp = hp;
        this.attackDamage = attackDamage;
        this.speed = speed;
    }

    abstract void attack(); // 몬스터가 사용자를 공격하는 메서드

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getHp() {
        return hp;
    }

    public int getAttackDamage() {
        return attackDamage;
    }

    public int getSpeed() {
        return speed;
    }
}

 

우선, 추상화 개념을 적용하여 모든 몬스터들의 공통적인 특징(name, hp, attackDamage, speed)들을 하나의 Monster라는 추상 클래스로 만들어 주었습니다.

 

 

public class Slime extends Monster {

    public Slime() {
        super("화가 난 슬라임", 100, 10, 10);
    }

    // 슬라임이 사용자를 공격하는 메서드
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("슬라임이 공격하였습니다!\n" +
                "체력이 " + getAttackDamage() + " 만큼 감소하였습니다!");
    }
}

 

Monster를 상속받아 구현한 슬라임의 코드입니다.

 

이제 Slime을 사용하기 위해서 사용할 코드는 아래와 같습니다.

 

// Before
Slime angrySlime = new Slime();
angrySlime.setAttackDamage(100000);
angrySlime.setHp(0);

// After
Monster angrySlime = new Slime();
angrySlime.setAttackDamage(100000); // 컴파일 에러 발생!!
angrySlime.setHp(0); // 컴파일 에러 발생!!

 

이제, 슬라임 Class를 캡슐화하여 값을 임의로 변경하는 등 외부로부터 불필요한 접근을 막을 수 있습니다.

 

Client는 Slime에 대한 구체적인 로직을 알 필요가 없어졌고, 단순히 공격(attack)할 수 있다는 사실만 알면 됩니다.

 

 

⭐  결론

 

캡슐화(Encapsulation)를 적용함으로써

• 외부로부터 클래스의 정보(field, method)에 대한 불필요한 접근을 막고, 예상치 못한 오류 발생을 방지할 수 있습니다.
• 외부에 클래스의 구체적인 구현 로직을 공개하지 않음으로써, 코드의 복잡도를 낮출 수 있습니다.

 

 

github : https://github.com/tmdgh1592

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