[코딩 기초] 프로그래밍 언어 - 객체 지향 프로그래밍 1편. 클래스, 객체, 메서드, 속성 등에 대하여

객체지향 프로그래밍 언어를 알아야하는 이유 

데이터를 객체(Object)라는 단위로 묶고, 그 객체들 간 상호작용으로 프로그램을 구성하는 방식을 OOP(Object Oriented Programming Language)라고 한다. 

 

Python, Java, C++, Kotlin 등 대부분 우리가 접하는 모든 프로그래밍 언어가 여기에 해당하기 때문에, 언어에 대해서 구체적으로 배우기 전에 공통 개념으로 잡고 가면 좋을 것 같아서 공부해보았다. 대부분의 언어가 OOP인 까닭은 이미 쓴 코드를 상속/캡슐화 등의 방법으로 재사용이 용이하고, 코드의 유지보수성 및 확장성이 좋기 때문이라고 한다. 

 

우선 많이 사용하지 않지만 OOP와 반대되는 언어는 절차 지향 프로그래밍(POP)라고 한다. 명령어 중심으로 프로그래밍 되어 있어 코드 재사용이 어렵고, 유지 보수가 어렵다는 단점이 있다. 어렵다고 알려진 C 언어가 바로 이 형태이다. 

대표적인 객체 지향 언어, 파이썬!

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객체지향 프로그래밍 언어의 핵심 개념 

OOP는 데이터를 "객체(Object)라는 단위로 묶는다는 것이 핵심이다. 

OOP에서 등장하는 핵심 용어들은 다음과 같다.  

Class (클래스) : 객체를 만들기 위한 설계도 

Object (객체) : 클래스에서 만들어진 실체.

Attribute (어트리뷰트) : 객체의 속성 (데이터)

Method (메서드)  : 객체가 수행할 수 있는 동작 (함수)

 

 

예를들어, 대표적인 OOP인 파이썬에서의 사례를 통해 각각의 개념을 정의해보자.

# 클래스 정의
class Car:
    def __init__(self, brand, model):
        self.brand = brand          # 어트리뷰트
        self.model = model          # 어트리뷰트

    def drive(self):                # 메서드
        return f"{self.brand} {self.model} is driving!"

# 객체 생성
car1 = Car("Toyota", "Corolla")
car2 = Car("Tesla", "Model S")

# 어트리뷰트 접근 및 메서드 호출
print(car1.brand)          # Toyota
print(car2.model)          # Model S
print(car1.drive())        # Toyota Corolla is driving!

 

1. 우선, 전반적인 설계도인 클래스를 정의하였다. 클래스는 현실세계의 사물을 코드를 표현하기 위해서 사용된다고 생각하면 좋다. 이 예시에서는 '자동차'라는 사물을 코드로 표현하기 위해 'Car'이라는 클래스를 생성했다. 클래스 내부에는 생성자(__init__)와 메서드(drive())가 포함되어 있다.

*보통 클래스는 대문자로 시작한다. 

 

2. 생성자(Constructor)는 메서드 중 하나로, 조금은 특별한 메서드이다. 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 특성을 가지며, 주로 객체의 변수(속성)을 초기화를 담당한다. 파이썬에서는 __init__를 사용하지만, 대부분의 언어에서는 생성자의 이름이 클래스 이름과 같다고 한다. 이 예시에서는 __init 메서드를 클래스에서 첫번째로 정의하였고, 현재 객체 자체를 가리키는 참조용 매개변수인 self와 자동체에 대한 객체를 생성할 때 전달할 데이터들인 brand와 model이 매개변수로 들어가있다.  

2-1. 객체를 생성하는 코드인 car1= Car("Toyota, "Corolla")를 통해서 생성자가 작동하는 방식을 알 수 있다. Car()를 호출하면 __init__가 자동으로 호출되어 실행된다. self는 참조용이니 넘기고, Toyota가 brand에, Corolla가 model에 저장된 car1이라는 객체가 생겨난다.  

 

3. 메서드는 객체가 수행할 수 있는 동작(함수)이다. ()가 뒤에 붙어있으면 메서드라고 생각해도 좋다. 클래스 내부에서 정의되고, 첫번째 매개변수로 항상 self를 받는다. 객체 내에서 메서드를 수행하고 싶으면 객체이름 뒤에 .(dot)을 붙이고 메서드 이름을 붙여넣어보자. 

3-1. def drive(self): return f"{self.brand} {self.model} is driving!" 코드를 보자. drive()가 메서드 이름이고, 이 메서드가 실행되면 브랜드명+모델명과 함께 운전중이라는 멘트가 프린트 될 것이다. 

3-2. print(car1.drive()) 코드를 보자. car1 객체에 대해서 .(dot)을 붙이고 drive()라는 메서드를 더하고, 이것을 print()라는 프린트하라는 기본 파이썬 메서드에 넣었다. 결과는 옆의 Toyota Corolla is driving으로 나올 것이다.  

 

4. 어트리뷰트(Attribute)는 객체의 속성(데이터)로, 클래스 내부에서 self를 통해서 정의되며 객체별로 고유한 값을 가질 수 있다. 

4-1. 예를 들어, 이 코드에서는 car1 객체의 brand 어트리뷰트는 Toyota이고, car2 객체의 model 어트리뷰트는 Model S라고 할 수 있다. 확인해보고 싶으면 역시 print(car1.brand)처럼 객체 뒤에 .(dot)을 붙이고 확인하고 싶은 매개변수를 붙이면 알 수 있다. 

4-2. 이미 객체가 생성된 후에, 새로운 어트리뷰트를 추가할 수도 있다. 예를 들어, car1의 색을 빨간색이라고 추가하고 싶으면 car1.color = "Red" 라고 하면 추가가 될 수 있다. 

 

이 코드를 통해서 알게 된 새로운 OOP에 대한 용어들을 다시 정리해보자! 

1. Variable vs Attribute

Variable (변수): 데이터를 저장하는 공간으로, OOP 뿐만 아니라 프로그래밍 전반에서 활용되는 일반적인 개념이다.

* Atrribute(속성): 위에서 속성은 클래스 또는 객체의 속성(데이터)를 의미한다고 했었다. 즉 속성은 객체의 변수라고 생각하면 된다. 변수는 메서드 안, 클래스 밖이든 어디서든 사용 가능하나 속성은 클래스나 객체 내부에 존재한다는 차이점이 있다고 한다. 

* 예를 들어, 아래 코드에서 x는 그냥 Variable이지만, self.name과 self.age는 Person class에서 생성하는 객체들의 속성(Attribute)인 것이다. 

# 일반 변수
x = 10                 # 그냥 변수 (Variable)

# 클래스와 객체의 속성 (Attribute)
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name           # name은 객체의 속성(Attribute)
        self.age = age                 # age도 속성(Attribute)

 

2. Object vs Instance

클래스가 설계도라면 객체(Object)는 설계도로 만든 제품이라고 위에서 언급했다. 인스턴스(Instance)는 클래스라는 설계도로 만든 구체적인 실체(객체)를 의미한다. 실제로 둘은 구분되지 않고 사용되기도 하지만 개념적으로는 약간 다르다고 하다. 

 

3. Parameter(매개변수)와  Argument(인자)

둘은 메서드 얘기하다가 나온 개념이다. 매개변수는 메서드를 정의할 때 받을 값의 이름을 지정하는 것이고, 인자는 함수를 호출할 때 실제로 전달하는 값을 의미한다. 

아래 코드에서는 name이 매개변수, Bob이 인자가 되는 것이다. 

def greet(name):       # 'name'은 매개변수(Parameter)
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Bob")            # "Bob"은 인자(Argument)

 

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다음 편에는 OOP 언어들의 장점에 대해서 정리해보겠다!  

캡슐화 / 상속 / 다형성 / 추상화