Devcafe: /* 5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D) */

2025-05-28T23:42:00Z

5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D)

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	# S - SRP(Single responsibility principle) 단일 책임 원칙		# S - SRP(Single responsibility principle) 단일 책임 원칙
	# O - OCP(Open Closed Principle) 개방 - 폐쇄 원칙		# O - OCP(Open Closed Principle) 개방 - 폐쇄 원칙

Devcafe: /* 5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D) */

2025-05-28T23:40:57Z

5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D)

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	== 클래스 설계 방법론 ==		== 클래스 설계 방법론 ==
	=== 5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D) ===		=== 5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D) ===
	{{틀:~~고지상자~~		{{틀:메모
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	# O - OCP(Open Closed Principle) 개방 - 폐쇄 원칙		# O - OCP(Open Closed Principle) 개방 - 폐쇄 원칙
	# L - LSP(Liskov Substitusion Principle) 리스코프 치환 법칙		# L - LSP(Liskov Substitusion Principle) 리스코프 치환 법칙

Devcafe: 새 문서: == 클래스 설계 방법론 == === 5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D) === {{틀:고지상자 |아이콘색=red |아이콘이름=laptop_mac |제목 = " 5가지 클래스 설계의 원칙 " |내용 =# S - SRP(Single responsibility principle) 단일 책임 원칙 # O - OCP(Open Closed Principle) 개방 - 폐쇄 원칙 # L - LSP(Liskov Substitusion Principle) 리스코프 치환 법칙 # I - ISP(Interface Segregation Principle) 인터페이스 분리 원칙 # D - DIP(...

2024-10-04T15:51:20Z

새 문서: == 클래스 설계 방법론 == === 5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D) === {{틀:고지상자 |아이콘색=red |아이콘이름=laptop_mac |제목 = " 5가지 클래스 설계의 원칙 " |내용 =# S - SRP(Single responsibility principle) 단일 책임 원칙 # O - OCP(Open Closed Principle) 개방 - 폐쇄 원칙 # L - LSP(Liskov Substitusion Principle) 리스코프 치환 법칙 # I - ISP(Interface Segregation Principle) 인터페이스 분리 원칙 # D - DIP(...

새 문서

== 클래스 설계 방법론 ==
=== 5가지 클래스 설계의 원칙 (S.O.L.I.D) ===
{{틀:고지상자
|아이콘색=red
|아이콘이름=laptop_mac
|제목 = " 5가지 클래스 설계의 원칙 "
|내용 =# S - SRP(Single responsibility principle) 단일 책임 원칙
# O - OCP(Open Closed Principle) 개방 - 폐쇄 원칙
# L - LSP(Liskov Substitusion Principle) 리스코프 치환 법칙
# I - ISP(Interface Segregation Principle) 인터페이스 분리 원칙
# D - DIP(Dependency Inversion Principle) 의존성 역전 법칙
}}

출처) https://scotch.io/bar-talk/s-o-l-i-d-the-first-five-principles-of-object-oriented-design

==== SRP(Single responsibility principle) 단일 책임 원칙 ====
# 클래스는 단 한개의 책임을 가져야 함 (클래스를 수정할 이유가 오직 하나)
#: 예: 계산기 기능 구현시, 계산을 하는 책임과 GUI를 나타낸다는 책임을 서로 분리하여, 각각 클래스로 설계
# 실제 애매한 부분이 많이 존재함, 가급적 설계시 고려하면 좋음.
#:
## 나쁜 예
### 학생성적과 수강하는 코스를 한개의 class에서 다루는 예
### 한 클래스에서 두개의 책임을 갖기 때문에, 수정이 용이하지 않다.
<source lang=python>
class StudentScoreAndCourseManager(object):
def __init__(self):
scores = {}
courses = {}

def get_score(self, student_name, course):
pass

def get_courses(self, student_name):
pass
</source>
## 변경 예
### 각각의 책임을 한개로 줄여서, 각각 수정이 다른 것에 영향을 미치지 않도록 함

<source lang=python>
class ScoreManager(object):
def __init__(self):
scores = {}

def get_score(self, student_name, course):
pass

class CourseManager(object):
def __init__(self):
courses = {}

def get_courses(self, student_name):
pass
</source>

==== OCP(Open Closed Principle) 개방-폐쇄 원칙 ====

# 확장에는 열려있어야 하고, 변경에는 닫혀있어야 함
#: 예: 캐릭터 클래스를 만들 때, 캐릭터마다 행동이 다르다면, 행동 구현은 캐릭터 클래스의 자식 클래스에서 재정의(Method Override)한다.
#:이 경우, 캐릭터 클래스는 수정할 필요 없고(변경에 닫혀 있음)
#:자식 클래스에서 재정의하면 됨(확장에 대해 개방됨)
#:
## 나쁜 예
<source lang=python>
class Rectangle(object):
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height

class Circle:
def __init__(self, radius):
self.radius = radius

class AreaCalculator(object):
def __init__(self, shapes):
self.shapes = shapes

def total_area(self):
total = 0
for shape in self.shapes:
total += shape.width * shape.height
return total

shapes = [Rectangle(2, 3), Rectangle(1, 6)]
calculator = AreaCalculator(shapes)
print("The total area is: ", calculator.total_area())
</source>

## 좋은 예
<source lang=python>
class Rectangle:
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height

def area(self):
return self.width * self.height

class Circle:
def __init__(self, radius):
self.radius = radius

def area(self):
return 3.14 * self.radius ** 2

'''다른 도형에 대해 확장하기 위해서,
AreaCalculator는 수정이 필요 없음 (변경에 닫혀 있음)
단지, Shape을 상속받은 다른 class를 정의하기만 하면 됨 (확장에 대해 개방됨)
'''
class AreaCalculator(object):
def __init__(self, shapes):
self.shapes = shapes

def total_area(self):
total = 0
for shape in self.shapes:
total += shape.area()
return total

shapes = [Rectangle(1, 6), Rectangle(2, 3), Circle(5), Circle(7)]
calculator = AreaCalculator(shapes)

print("The total area is: ", calculator.total_area())
</source>

==== LSP(Liskov Substitusion Principle) 리스코프 치환 법칙 ====
# 자식 클래스는 언제나 자신의 부모클래스와 교체할 수 있다는 원칙
* 갤럭시폰 is a kind of 스마트폰
** 스마트폰은 다른 사람과 전화와 메시지가 가능하다.
** 스마트폰은 데이터 또는 와이파이를 이용해 인터넷을 사용할 수 있다.
** 스마트폰은 앱 마켓을 통해 앱을 다운 받을 수 있다.
* 위 설명을 갤럭시 폰으로 대체하면 아래와 같다.
** 갤럭시 폰은 다른 사람과 전화와 메시지가 가능하다.
** 갤럭시 폰은 데이터 또는 와이파이를 이용해 인터넷을 사용할 수 있다.
** 스마트폰은 앱 마켓을 통해 앱을 다운 받을 수 있다.

# 연습3
#: 다음 캐릭터의 메서드를 모두 담은 클래스를 만든다면?
#: 어떻게 하면 OCP 원칙을 고려할 수 있을까요?
## Warrior
##: - attack: 상대방 객체를 입력받아서, '칼로 찌르다' 출력하고, 상대방의 receive 메서드를 호출해서, striking_power만큼 상대방의 health_point를 낮춰준다.
##: - receive: 상대방의 striking_point를 입력으로 받아서, 자신의 health_point를 그만큼 낮추기, health_point가 0 이하이면 '죽었음' 출력
##: - use_shield: 1번 공격을 막는다.
## Elf
##: - attack: 상대방 객체를 입력받아서, '마법을 쓰다' 출력하고, 상대방의 receive 메서드를 호출해서, striking_power만큼 상대방의 health_point를 낮춰준다.
##: - receive: 상대방의 striking_point를 입력으로 받아서, 자신의 health_point를 그만큼 낮추기, health_point가 0 이하이면 '죽었음' 출력
##: - wear_manteau: 1번 공격을 막는다.
## Wizard
##: - attack: 상대방 객체를 입력받아서, '마법을 쓰다' 출력하고, 상대방의 receive 메서드를 호출해서, striking_power만큼 상대방의 health_point를 낮춰준다.
##: - receive: 상대방의 striking_point를 입력으로 받아서, 자신의 health_point를 그만큼 낮추기, health_point가 0 이하이면 '죽었음' 출력
##: - use_wizard: 자신의 health_point를 3씩 올려준다.

<source lang=python>
# 추상 클래스 선언하기
from abc import *

class Character(metaclass=ABCMeta):
def __init__(self, name='yourname', health_point=100, striking_power=3, defensive_power=3):
self.name = name
self.health_point = health_point
self.striking_power = striking_power
self.defensive_power = defensive_power

def get_info(self):
print (self.name, self.health_point, self.striking_power, self.defensive_power)

@abstractmethod
def attack(self, second):
pass

@abstractmethod
def receive(self):
pass

@abstractmethod
def special(self):
pass

</source>

==== ISP(Interface Segregation Principle) 인터페이스 분리 원칙 ====
# 클래스에서 사용하지 않는(상관없는) 메서드는 분리해야 한다.

# 추상 클래스 선언하기
<source lang=python>
from abc import *

class Character(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def attack(self):
pass

@abstractmethod
def move(self):
pass

@abstractmethod
def eat(self):
pass
</source>

* metaclass 란?
** 클래스를 만들기 위해 파이썬에서는 기본 metaclass가 사용됨
*** 즉, 클래스를 만들기 위해서 메타클래스 라는 것이 필요했던 것임
*** class 생성시, () 아무 것도 넣지 않으면, 기본 파이썬에서 클래스를 만들기 위한 메타클래스가 쓰인다고 보면 됨
*** 추상 클래스 만들시에는 기본 메타클래스로는 생성이 어려우니, 다음과 같이 작성
**** class Character(metaclass=ABCMeta)
*** 싱글톤을 위해 기본 메타클래스를 바꾸는 것임 (싱글톤은 다음에 나오는 디자인 패턴에서 설명)
**** class PrintObject(metaclass=Singleton)

<source lang=python>
class MyClass:
pass

<source lang=python>
from abc import *

class Character(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def attack(self):
pass
</source>

# 나쁜 예
#: 추상 클래스 상속하기
<source lang=python>
class Elf(Character):
def attack(self):
print ("practice the black art")

def move(self):
print ("fly")

def eat(self):
print ("no eat") # <--- 요정은 밥을 안먹지 않을까요? 그래도 선언해줘야 함(상관없는 기능)

class Human(Character):
def attack(self):
print ("plunge a knife")

def move(self):
print ("run")

def eat(self):
print ("eat foods")
</source>

# 첫 번째 예: 이렇게 작성하는 것이 우선 위 코드보다는 더 좋음1
#: 추상 클래스 선언하기
<source lang=python>
from abc import *

class Character(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def attack(self):
pass

@abstractmethod
def move(self):
pass
</source>

# 추상 클래스 상속하기
<source lang=python>
class Elf(Character):
def attack(self):
print ("practice the black art")

def move(self):
print ("fly")

class Human(Character):
def attack(self):
print ("plunge a knife")

def move(self):
print ("run")

def eat(self): # <--- 메서드 확장
print ("eat foods")
</source>

<source lang=python>
elf1 = Elf()
human1 = Human()

elf1.attack()
elf1.move()
human1.attack()
human1.move()
human1.eat()
practice the black art
fly
plunge a knife
run
eat foods
</source>

# 두 번째 예: 이렇게 작성하는 것도 처음 코드보다는 더 좋음
<source lang=python>
from abc import *

class AttackingWay(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def attack(self):
pass

class MovingWay(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def move(self):
pass

class EatingWay(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def eat(self):
pass

class AbstractHumanCharacter(AttackingWay, MovingWay, EatingWay):
pass
</source>
<source lang=python>
# 추상 클래스 상속하기
class Elf(AttackingWay, MovingWay):
def attack(self):
print ("practice the black art")

def move(self):
print ("fly")

class Human(AttackingWay, MovingWay, EatingWay):
def attack(self):
print ("plunge a knife")

def move(self):
print ("run")

def eat(self):
print ("eat foods")
</source>
<source lang=python>
elf1 = Elf()
human1 = Human()

elf1.attack()
elf1.move()
human1.attack()
human1.move()
human1.eat()
practice the black art
fly
plunge a knife
run
eat foods
</source>

# 한발짝 더 나가보기!(심화 문제)
#: 게임 캐릭터 클래스 설계 예제 상기해봅니다. 다음 세 캐릭터의 다양한 메서드를 위 두번째 방법과 유사하게 작성해볼까요?
#: 게임 캐릭터는 다음과 같이 3명이 존재하고, 각각의 메서드는 다음과 같음
* Warrior
** - 공격하면 칼로 찌른다를 출력
* Elf
** - 공격하면 마법을 쓴다를 출력
* Wizard
** - 공격하면 마법을 쓴다를 출력
<source lang=python>
from abc import *

class UsingKnife(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def use_knife(self):
pass

class UsingWizard(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def use_wizard(self):
pass

class Warrior(UsingKnife):
def use_knife(self):
print ('칼로 찌른다')

class Elf(UsingWizard):
def use_wizard(self):
print ('마법을 쓰다')

class Wizard(UsingWizard):
def use_wizard(self):
print ('마법을 쓰다')

warrior1 = Warrior()
elf1 = Elf()
wizard1 = Wizard()

warrior1.use_knife()
</source>

칼로 찌른다

==== DIP(Dependency Inversion Principle) 의존성 역전 법칙 ====
# 부모 클래스는 자식 클래스의 구현에 의존해서는 안됨
# 자식 클래스 코드 변경 또는 자식 클래스 변경시, 부모 클래스 코드를 변경해야 하는 상황을 만들면 안됨
# 자식 클래스에서 부모 클래스 수준에서 정의한 추상 타입에 의존할 필요가 있음
## 실습 코드
<source lang=python>
class BubbleSort:
def bubble_sort(self):
# sorting algorithms
pass
</source>

## 나쁜예
<source lang=python>
class SortManager:
def __init__(self):
self.sort_method = BubbleSort() # <--- SortManager 는 BubbleSort에 의존적

def begin_sort(self):
self.sort_method.bubble_sort() # <--- BubbleSort의 bubble_sort 메서드에 의존적
</source>

이렇게 되면 어떤 문제가 생길까요? BubbleSort의 메서드 이름을 바꿔봤습니다.

<source lang=python>
# BubbleSort의 bubble_sort 메서드 변경
class BubbleSort:
def sort(self):
print('bubble sort')
pass
</source>
<source lang=python>
sortmanager = SortManager()
sortmanager.begin_sort()
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-15-7b6c218e4fe5> in <module>()
1 sortmanager = SortManager()
----> 2 sortmanager.begin_sort()

<ipython-input-14-eb257b4cc514> in begin_sort(self)
5
6 def begin_sort(self):
----> 7 self.sort_method.bubble_sort() # <--- BubbleSort의 bubble_sort 메서드에 의존적

AttributeError: 'BubbleSort' object has no attribute 'bubble_sort'
</source>

그러면, 위 예에서는 상위 클래스인 SortManager도 코드를 바꿔줘야 한다.
하부 클래스 코드를 수정하면 상위 클래스 코드도 바꿔줘야 하므로, 어색한 것은 분명함
이 부분을 의존성 역전 법칙에서 상위 클래스가 하부 클래스에 의존되는 역전현상을 막아야 한다라고 어렵게 써놓은 것임

<source lang=python>
sorting1 = SortManager()
sorting1.begin_sort()
</source>
<source lang=python>
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-19868312ab3c> in <module>()
1 sorting1 = SortManager()
----> 2 sorting1.begin_sort()

<ipython-input-6-eb257b4cc514> in begin_sort(self)
5
6 def begin_sort(self):
----> 7 self.sort_method.bubble_sort() # <--- BubbleSort의 bubble_sort 메서드에 의존적

AttributeError: 'BubbleSort' object has no attribute 'bubble_sort'
</source>

의존성을 주입하고, 상위 클래스에서 하위 클래스 활용시 하위 클래스에 따라 변경되지 않도록, 일반화(추상화)된 설계를 하면 됨

# 좋은 예
<source lang=python>
class SortManager:
def __init__(self, sort_method): # <--- 의존성을 주입시킨다고 이야기함
self.set_sort_method(sort_method)

def set_sort_method(self, sort_method):
self.sort_method = sort_method

def begin_sort(self):
self.sort_method.sort() # <--- 하부 클래스가 바뀌더라도, 동일한 코드 활용 가능토록 인터페이스화
</source>

# 실습 코드
<source lang=python>
class BubbleSort:
def sort(self):
print('bubble sort')
pass

class QuickSort:
def sort(self):
print('quick sort')
pass
</source>

<source lang=python>
bubble_sort1 = BubbleSort()
quick_sort1 = QuickSort()

sorting1 = SortManager(bubble_sort1)
sorting1.begin_sort()

sorting2 = SortManager(quick_sort1)
sorting2.begin_sort()
bubble sort
quick sort
</source>

# 초간단 연습2
* selection sort 를 출력하는 SelectionSort 클래스 만들고, SortManager로 begin_sort() 호출해서 출력해보기

# 좋은 예
<source lang=python>
class SortManager:
def __init__(self, sort_method): # <--- 의존성을 주입시킨다고 이야기함
self.set_sort_method(sort_method)

def set_sort_method(self, sort_method):
self.sort_method = sort_method

def begin_sort(self):
self.sort_method.sort() # <--- 하부 클래스가 바뀌더라도, 동일한 코드 활용 가능토록 인터페이스화

class SelectionSort:
def sort(self):
print('selection sort')
pass

selection_sort = SelectionSort()
sorting3 = SortManager(selection_sort)
sorting3.begin_sort()
</source>
selection sort

=== 상세 페이지 참고 ===
https://www.fun-coding.org/PL&OOP2-1.html

[[category:python]]

파이썬 클래스 설계방법 - 편집 역사

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