Clean Code 3장 - 함수

2021-02-08 12:00:03 # Clean_Code # java # dev

함수를 만드는 규칙
한 가지만 해라!
함수 당 추상화 수준은 하나로
Switch 문
서술적인 이름을 사용하라
함수 인수
부수 효과를 일으키지 마라
명령과 조회를 분리하라
오류 코드보다 예외를 사용하라
반복하지 마라
구조적 프로그래밍
그래서 함수는 어떻게 작성하는지
결론

작게 만들어라!

함수를 만드는 첫째 규칙은 ‘작게!’다
둘째 규칙은 ‘더 작게!’다.
If/else/while 문 등에 들어가는 블록은 한 줄이어야 한다.

한 가지만 해라!

함수는 한 가지를 해야 한다. 그 한가지를 잘 해야 한다. 그 한 가지만을 해야 한다.
지정된 함수 이름 아래에서 추상화 수준이 하나인 단계만 수행한다면 그 함수는 한 가지 작업만 한다.
단순히 다른 표현이 아니라 의미 있는 이름으로 다른 함수를 추출할 수 있다면 그 함수는 여러 작업을 하는 셈이다.

함수 당 추상화 수준은 하나로!

함수가 확실히 ‘한 가지’ 작업만 하려면 함수 내 모든 문장의 추상화 수준이 동일해야 한다. (이게 어려운 것 아닌가..?)
위에서 아래로 코드 읽기: 내려가기 규칙
- 코드는 위에서 아래로 이야기처럼 읽혀야 좋다.
- 위에서 아래로 TO 문단을 읽어내려 가듯이 코드를 구현하면 추상화 수준을 일관되게 유지하기가 쉬워진다.

Switch 문

작게 만들기가 어렵다. (If/else가 여러번 이어지는 구문도 포함)
본질적으로 switch 문은 N가지를 처리한다.

public Money calculatePay(Employee e)
  throws InvalidEmployeeType {
  switch (e.type) {
    case COMMISSIONED:
      return calculateCommissionedPay(e);
    case HOURLY:
      return calculateHourlyPay(e);
    case SALARIED:
      return calculateSalariedPay(e);
    default:
      throw new InvalidEmployeeType(e.type);
  }
}

위 함수의 문제
1. 함수가 길다. 새 직원 유형을 추가하면 더 길어진다.
2. ‘한 가지’ 작업만 수행하지 않는다.
3. SRP(Single Responsibility Principle)를 위반한다. 코드를 변경할 이유가 여럿이기 때문이다.
4. OCP를 위반한다. 새 직원 유형을 추가할 때마다 코드를 변경하기 때문이다.

서술적인 이름을 사용하라!

길고 서술적인 이름이 짧고 어려운 이름보다 좋다.
길고 서술적인 이름이 길고 서술적인 주석보다 좋다.
함수 이름을 정할 때는 여러 단어가 쉽게 읽히는 명명법을 사용한다. 그리고 여러 단어를 사용해 함수 기능을 잘 표현하는 이름을 선택한다.
서술적인 이름을 사용하면 개발자 머릿속에서도 설계가 뚜렷해지므로 코드를 개선하기 쉬워진다.
이름을 붙일 때는 일관성이 있어야 한다.
모듈 내에서 함수 이름은 같은 문구, 명사, 동사를 사용한다.

함수 인수

이상적인 인수 개수는 0개 (적을수록 좋다. 1개까지는 양호함)
인수는 개념을 이해하기 어렵게 만든다.
함수에 인수 1개를 넘기는 이유 (많이 쓰는 단항 형식)
- 인수에 질문을 던지는 경우
- 인수를 뭔가로 변환해 결과를 반환하는 경우 (변환 함수)
  - 인수에 출력 인수를 사용하면 혼란을 일으킨다.
  1
  2
  boolean fileExists(String fileName) {} // 변환 함수
  passwordAttemptFailedNtimes(int attempts); // 이벤트 함수, 입력 인수만 있다.
플래그 인수
- 추하다.
- 함수로 부울 값을 넘기는 관례는 함수가 한꺼번에 여러 가지를 처리한다고 대놓고 공표하는 셈이다.
이항 함수/삼항 함수
- 이해하기가 어렵다.
- 프로그램을 짜다보면 불가피한 경우가 생기기도 하지만 그만큼 위험이 따른다는 사실을 이해하고 가능하면 단항함수로 바꾸도록 애써야 한다.
인수 객체
- 인수가 2~3개 필요하다면 일부를 독자적인 클래스 변수로 선언할 가능성을 짚어본다.
인수 목록
- 인수 개수가 가변적인 함수도 필요하다.
동사와 키워드
- 함수의 의도나 인수의 순서와 의도를 제대로 표현하려면 결국 좋은 함수 이름이 필수다.
- 단항 함수는 함수와 인수가 동사/명사 쌍을 이뤄야 한다.
- 함수 이름에 키워드를 추가하는 형식
  - assertEquals보다 assertExpectedEqualsActual(expected, actual)이 더 좋다. 인수 순서를 기억할 필요가 없어지니까

부수 효과를 일으키지 마라!

부수 효과는 거짓말이다.
- 함수에서 한 가지를 하겠다고 해놓고선 남몰래 다른 짓을 하니까
- 때로는 예상치 못하게 클래스 변수를 수정한다. (교활하고 해롭다)
- 때로는 함수로 넘어온 인수나 시스템 전역 변수를 수정한다. (교활하고 해롭다)
- 출력 인수
  - 일반적으로 인수는 함수 입력으로 해석한다.
  - 함수 선언부를 찾아보는 행위는 코드를 보다가 주춤하는 행위와 동급이다. 인지적으로 거슬린다는 뜻이므로 피해야 한다.
  - 객체 지향 언어에서는 출력 인수를 사용할 필요가 거의 없다.

// 3-6 UserValidator.java 부수 효과 예시
public class UserValidator {
  private Cryptographer cryptographer;
  
  public boolean checkPassword(String userName, String password) {
    User user = UserGateway.findByName(userName);
    if (user != User.NULL) {
        String codedPhrase = user.getPhraseEncodedByPassword();
        String phrase = cryptographer.decrypt(codedPhrase, password);
        if ("Valid Password".equals(phrase)) {
            Session.initialize();
            return true;
        }
    }
    return false;
  }
}

명령과 조회를 분리하라!

함수는 뭔가를 수행하거나 뭔가에 답하거나 둘 중 하나만 해야 한다.

오류 코드보다 예외를 사용하라!

명령 함수에서 오류 코드를 반환하는 방식은 명령/조회 분리 규칙을 미묘하게 위반한다.
오류 코드를 반환하면 호출자는 오류 코드를 곧바로 처리해야 한다는 문제에 부딪힌다.
반면 오류 코드 대신 예외를 사용하면 오류 처리 코드가 원래 코드에서 분리되므로 코드가 깔끔해진다.
Try/Catch 블록 뽑아내기
- 원래 추하다.
- 코드 구조에 혼란을 일으킨다.
- 정상 동작과 오류 처리 동작을 뒤섞는다.

// 오류 코드 대신 예외를 사용한 코드
try {
  deletePage(page);
  registry.deleteReference(page.name);
  configKeys.deleteKey(page.name.makeKey());
}
catch (Exception e) {
  logger.log(e.getMessage());
}

// try/catch 블록을 별도 함수로 뽑아내는 편이 좋다.
public void delete(Page page) {	// 오류를 처리하는 함수는 오류만 처리해야 마땅하다.
  try {
    deletePageAndAllReferences(page);
  }
  catch (Exception e) {
    logError(e);
  }
}
private void deletePageAndAllReferences(Page page) throws Exception {
  deletePage(page);
  registry.deleteReference(page.name);
  configKeys.deleteKey(page.name.makeKey());
}
private void logError(Exception e) {
  logger.log(e.getMessage());
}

Error.java 의존성 자석
- 오류 코드를 반환한다는 이야기는, 클래스든 열거형 변수는, 어디선가 오류 코드를 정의한다는 뜻이다.
- Error 클래스 변경은 어렵고 번거로워 새 오류 코드를 정의하고 싶지 않기 때문에 기존 오류 코드를 재사용한다.
- 오류 코드 대신 예외를 사용하면 새 예외는 Exception 클래스에서 파생된다.
- 따라서 재컴파일/재배치 없이도 새 예외 클래스를 추가할 수 있다. (OCP)

반복하지 마라! (DRY)

중복은 소프트웨어에서 만악의 근원
많은 원칙과 기법이 중복을 없애거나 제어할 목적으로 나왔다.
객체 지향 프로그래밍은 코드를 부모 클래스로 몰아 중복을 없앴다.
구조적 프로그래밍, AOP(Aspect Oriented Programming), COP(Component Oriented Programming)

구조적 프로그래밍

모든 함수와 함수 내 모든 블록에 입구와 출구가 하나만 존재해야 한다고 말했다. (Return 하나)
loop 안에서 break나 continue, goto 안된다.
함수가 아주 클 때만 상당한 이익을 제공한다.
그래서 함수를 작게 만든다면 return, break, continue를 여러 차례 사용해도 괜찮다. (오히려 의도를 표현하기 쉬워짐)
goto는 큰 함수에서만 의미가 있다고 하지만 그냥 안 쓰는게..?

함수를 어떻게 짜죠?

글짓기와 비슷하다.
처음에는 길고 복잡하다.
- 들여쓰기 단계도 많고 중복된 루프도 많다. 인수 목록도 아주 길다.
- 이름은 즉흥적이고 코드는 중복된다.
- 하지만 그 서투른 코드를 빠짐없이 테스트하는 Unit Test를 만들자
코드를 다듬고, 함수를 만들고, 이름을 바꾸고, 중복을 제거한다.
메서드를 줄이고 순서를 바꾼다. 때로는 전체 클래스를 쪼개기도 한다.
이와중에 코드는 항상 단위 테스트를 통과한다.

결론

모든 시스템은 특정 응용 분야 시스템을 기술할 목적으로 프로그래머가 설계한 도메인 특화 언어(Domain Specific Language, DSL)로 만들어진다.
함수는 그 언어에서 동사며, 클래스는 명사다.
대가 프로그래머는 시스템을 (구현할) 프로그램이 아니라 (풀어갈) 이야기로 여긴다.
프로그래밍 언어라는 수단을 통해 이야기를 풀어간다.
작성하는 함수가 분명하고 정확한 언어로 깔끔하게 같이 맞아떨어져야 이야기를 풀어가기가 쉬워진다는 사실을 기억하자

2021-02-08 12:00:03 # Clean_Code # java # dev