Abstraction (추상화) : Class and Instance¶

抽 : 뽑아낼 추
像 : 모양 상

Abstraction(추상화) = 어떤 대상으로부터 모양(feature) 을 뽑아내는 것

Abstraction의 의미는 다음과 같음.

내부의 복잡한 사실을 숨겨서, 이해 및 사용하기 쉽도록 단순화한 것
문제 해결 하는데 있어 중요하고 필수적인 사항 만을 다루도록 단순화시키는 것 을 abstraction(추상화) 라 함.
필수적이고 중요한 이미지나 관념 (=feature) 만을 표현

Abstraction의 관점에서 그 결과물인 model 이란 세상의 실제적인 것이 현재 주어진 문제를 풀기위해 단순화된 것 이라고 볼 수 있음.

필요한 특징(feature)만을 뽑아낸 것.
feature는 상태값과 동작으로 나뉘며, 이는 attribute(or field, variable)와 behavior(or method, function)이라 불림.

비슷하게 modeling은 model을 생성하는 과정이며, 즉 abstraction과 비슷한 의미로 사용될 수 있음.

단, OOP에서는 model이라는 용어보다 Class 를 보다 많이 사용함.

어떤 대상 → Class 로 정의하는 것이 OOP에서의 abstraction이 됨.

OOP에서의 Class란?¶

표현 대상 에 대한 abstraction의 결과물.
표현 대상 의 abstraction 표현
표현 대상 의 feature(특징) 에 대한 description.
표현 대상 에 대한 필요한 특징을 서술한 것.

실제로 Python에서는 class를 정의하는 class 키워드를 통해 새로운 type을 정의한다.

Class vs. Instance¶

Class가 실체화 된 것. ← 프로그래밍에서 실체화란 메모리를 점유하고 사용가능해진 상태를 의미.
OOP에서는 메모리에 하나의 변수(←class를 가르키는)로 생성된 것 을 가르킴.
- Class는 일종의 Type(타입) / Instance는 해당 Type의 변수
- 한 Class에 대해 여러 Instance가 존재할 수 있음.
좁은 뜻의 Object 의 경우, 이 instance를 가르키기도 함.
- Object = Instance of Class

Instance는 Class가 실체(instance) 로 만들어진 것.

class = concept = type

object = instance = variable

많이 사용되는 예는 붕어빵틀과 붕어빵이다. 여기서 class는 붕어빵틀이고, instance는 붕어빵이라고 볼 수 있다.

Attribute and Behavior¶

일반적으로 OOP에서 Abstraction은

대상이 되는 Object 의 feature(특징) 을
- Data와
- Operation
로 만들어내는 것임.

일반적으로 이 Data와 Operation을 가르키는 용어는 다음과 같음.

attribute: = data = member variable = state = field
behavior: = operation = member function = method

일반적으로 이렇게 사용되지만, 분야에 따라 조금씩 차이가 있으므로 주의해야한다. 참고로 Python에서는 attribute라는 용어로 C++에서의 member variable 개념과 method 개념 을 합쳐서 표현하는 경향이 있다.
member variable과 member function은 C++에서 많이 사용되며, Java에서는 member variable과 method가 많이 이용된다.

Summary¶

OOP에서 Abstraction은 대상이 되는 Object 의 feature(특징) 을 Data와 Operation 로 만들어내는 것을 가르킨다.

“머리카락”이 대상이 되는 Object

Data : Attribute = 머리카락 색
Operation : Behavior, Method = 자르기

OOP에서 넓은 범위의 Object는 모든 것(현실 세계와 프로그래밍 세계 포함)을 가르키며, Object의 특징 은 abstraction을 통해 Class로 기술되며,Class는 Attribute와 Method로 구성되게 된다.

C++ 을 이용한 Object와 Instance 설명.¶

다음은 C++의 관점에서 Object(우리 문서에서는 instance)와 abstraction을 잘 보여주는 그림이라 첨부합니다.
(출처가 기억이 안 납니다. ㅠㅠ)

Dog class는 member variable로 x와 y를 가짐.
이들에 대한 method가 공개되었고, setter와 getter로 동작함.
Dog의 instance가 main함수에서 생성되었고, method move()를 통해 member variable들의 값을 변경하고 있다.
각 instance는 identity로 변수명을 가지며, 위의 예에서는 d를 가짐.

참고: Python 의 특이점 (동적인 instance attribute 생성)¶

Python에서 class의 member variable (or instance variable)은 조금 독특하다.
Python의 특성상 assignment에서 변수 생성이 이루어지는 터라, C++처럼 미리 정의해두는 게 아닌, 실제로 값을 할당할 때, 만들어지는 특성을 가진다.

class Samp:
    def get_x(self):
        return self.x
if __name__ == "__main__":
    s = Samp()
    s.x = 23 #주석처리시 에러.
    print(s.get_x())

위의 코드에서 self.x 는 Class Samp의 instance가 가지는 attribute이지만, getter만이 정의가 되어있다. s.x = 23 의 assignment가 getter보다 먼저 이루어지지 않으면 에러가 난다. (처음 python을 봤을 때 이게 뭐지 라고 생각한 것 중 하나임.)

이는 동적으로 class에 instance attribute 추가가 가능(dynamic language라는 특성 활용이라고 봐야할지...)하다는 애기이다. class에 method도 동적으로 추가가 가능한 flexibility를 python은 제공한다. (개인적으로 선호하는 방식은 아니다).

Python에서 class attributes와 instance attributes 구분을 위한 자료: method 중심으로 설명

때문에 가급적 생성자 __init__에서 사용할 member variable(=instance attributes)에 해당하는 variable들을 초기할당이라도 해두는게 좋다. Java나 C++을 먼저 익힌 경우에는 당연한 애기인데... python부터 배운 분들의 코드를 보면 순간적으로 당황할 때가 있다(오류는 아니지만, 호출 순서가 달라지면 에러가 뜨기 쉬움.)