[TypeScript]합성(Composition)

합성(Composition)이란?

합성(Composition)은 상속과 달리 기본 또는 부모 클래스에서 상속하지 않고 다른 클래스의 인스턴스가 포함되어 있습니다. 예를 들어서 데스크톱을 만들기 위해 필요한 부품들을 구성 요소라고 생각할 수 있습니다.

 

다음은 상속과 구성의 차이점입니다.

 

상속

• is-a 관계
• "데스크톱은 전자 제품이다." 여기서 노트북은 자식 또는 서브 클래스가 되고 전자 제품은 기본 또는 부모 클래스가 됩니다.
• 기본 또는 부모 클래스 변경 시 하위 클래스에서 원치 않은 동작을 할 수 있습니다. 그렇기 때문에 상속은 결합도가 높다고 말합니다. 

 

합성

• has-a 관계
• "데스크톱에는 CPU가 존재한다." 데스크톱이라는 클래스에 CPU라는 클래스의 인스턴스가 포함됩니다. 
• 합성은 상속에 비해 높은 유연성과 낮은 결합도를 가집니다. 즉, 클래스 간 의존성이 낮습니다.

 

클래스를 설계할 때 클래스 간의 공통점을 찾아 클래스 트리(상속 구조)를 만드는 것보다 합성(개별로 구성된 클래스)을 사용하는 것이 더 좋습니다. 클래스 트리는 의존성이 높아 하나의 클래스라도 잘못되면 다시 설계해야 하는 상황이 발생합니다.

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합성 예제

다음은 위에서 언급한 "데스크톱에는 CPU가 존재한다."를 클래스로 표현하는 예제입니다. 데스크톱에 CPU가 존재하므로 DesktopClass 클래스의 생성자에서 CPUClass 클래스 객체를 인스턴스 화합니다.

class CPUClass {}

class DesktopClass {
  cpu_field;
  
  constructor() {
    this.cpu_field = new CPUClass();
  }
}

const desktop = new DesktopClass();

반응형

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클래스의 객체에 접근

클래스의 객체에 접근하기 위해 점 표기법을 한번 더 사용할 필요가 있습니다.

class CPUClass {
  printMessage() {
    console.log('printMessage call');
  }
}

class DesktopClass {
  cpu_field;
  
  constructor() {
    this.cpu_field = new CPUClass();
  }
}

const desktop = new DesktopClass();

desktop.cpu_field.printMessage();

위 예제는 desktop 객체에서 DesktopClass의 멤버 변수인 cpu_filed 객체에 접근합니다. 점 표기법을 한번 더 사용하여 printMessage() 함수를 호출합니다.

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상속 예제와 비교

대부분의 개발자들은 상속보다 합성을 선호합니다. 상속은 클래스 간의 의존하는 계층 구조가 커질수록 취약해진다는 문제가 발생합니다.

 

계층 구조의 최상위 클래스를 수정하면 해당 클래스에 종속된 모든 클래스가 영향을 받을 수 있습니다. 최악의 경우 상속되는 모든 클래스를 수정하거나  클래스 설계를 다시 해야 합니다.

 

다음은 상속의 단점을 설명하는 예제입니다. Dinosaur 클래스에서 상속되는 세 개의 자식 클래스가 존재합니다.

class Dinosaur {
  walk() {
    console.log('Walking');
  }
  
  eat() {
    console.log('Eating');
  }
  
  cry() {
    console.log('Crying');
  }
}

class TRex extends Dinosaur {}
class Triceratops extends Dinosaur {}
class Brontosaurs extends Dinosaur {}

TRex, Triceratops, Brontosaurs 클래스는 모두 육지 공룡으로 walk()와 eat(), cry() 할 수 있습니다. 그러나 날개 달린 공룡인 Pterodactyl는 eat()할 수 없으며 클래스 추가 시 계층 구조를 변경해야 합니다.

 

Dinaoaur에서 상속되는 파충류, 조류, 포유류와 같은 클래스가 필요합니다. 그러면 TRex, Triceratops, Brontosaurs는 파충류에서 상속받고 Pterodactyl는 조류에서 상속받습니다.

다음은 이제 위 예제를 상속이 아닌 합성으로 표현하였으며 날개 달린 공룡인 Pterodactyl가 추가되었습니다.

class Walkable {
  walk() {
    console.log('Walking');
  }
}

class Eatable {
  eat() {
    console.log('Eating');
  }
}

class Cryable {
  cry() {
    console.log('Crying');
  }
}

class Flyable {
  fly() {
    console.log('Flying');
  }
}

class TRex {
  walkable;
  eatable;
  cryable;
  
  constructor() {
    this.walkable = new Walkable();
    this.eatable = new Eatable();
    this.cryable = new Cryable();
  }
}

class Pterodactyl {
  flyable;
  eatable;
  cryable;
  
  constructor() {
    this.flyable = new Flyable();
    this.eatable = new Eatable();
    this.cryable = new Cryable();
  }
}

조류 공룡을 추가하기 위해 Flyable 클래스를 추가하였고 조류 공룡은 Flyable, Eatable, Cryable 클래스 인스턴스를 가집니다. 육지 공룡은 날 수 없으므로 Flyable 대신 Walkable 클래스 인스턴스가 존재합니다.

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정리

• 합성은 클래스에 다른 클래스의 인스턴스가 포함되어 있습니다.
• 모든 상속 관계는 합성 관계로 변환될 수 있습니다.
• 재사용 가능하며 클래스 간의 의존성이 낮습니다.