파이썬의 상속

파이썬의 상속

파이썬에서 상속은 아래와 같은 형태로 이루어집니다.

class ChildClass(ParentClass):
    ...

상속은 부모 클래스를 확장하여 더 특화된 기능을 개발할 일이 있을 때 주로 사용합니다.

즉 상속을 사용하는 상황은 아래와 같은 경우입니다.

부모 클래스: 일반적인 기능을 포함    
자식 클래스: 부모 클래스를 상속받으며 좀 더 특정한 상황에 사용

상속을 사용할 때 고려할 점

상속을 사용할 때는 그로 인한 장점과 단점을 모두 고려해야합니다.

• 장점) 부모 클래스의 속성과 메서드 등을 사용할 수 있어 중복된 코드를 줄일 수 있습니다.
• 단점) 부모 클래스의 메소드이 모두 사용 가능해지면서 너무 많은 기능들이 한 번에 추가됩니다.

위와 같은 사항을 고려해 봤을 때 무분별하게 상속을 사용하면 문제가 발생할 수 있습니다.

왜냐하면 상속을 통해 부모 클래스를 확장한 자식 클래스는 부모 클래스와 강하게 결합되어 있기 때문입니다.
-> 소프트웨어 설계 시 결합도는 최대한 줄이는 것이 좋습니다.

따라서 상속을 하고자 할 때는 상속 받은 메서드를 모두 사용하게 되는가를 확인해 보는 것이 좋습니다.

만약 대부분의 메서드를 미사용하거나 재정의해야 한다면 해당 코드는 아래와 같은 상황으로 인해 상속을 사용하지 않는 것이 더 적합할 수도 있습니다.

1. 상위 클래스가 막연하게 정의 되었거나 너무 많은 책임을 가진 것은 아닌 지
   (이런 경우 잘 정의된 인터페이스로 대체하는 것이 더 나을 수도 있습니다)
2. 하위 클래스는 상위 클래스에 대해 적절한 세분화가 아닌 지

결론적으로, 상속받은 클래스의 기능을 물려받으면서 추가 기능을 더하려고 하거나 특정 기능을 수정하려는 경우에는 상속이 적합합니다.

잘못된 상속의 예

상속을 잘못 사용하는 예시를 살펴보도록 하겠습니다.
잘못된 상속의 예시로는 데이터 구조를 활용하여 객체를 생성하지 않고 데이터 구조 자체를 객체로 만들어 도메인을 처리하는 경우가 있습니다.

즉, Dict라는 자료형을 이용해 객체를 만드는 것이 아니라 Dict 데이터 구조를 상속해 도메인을 처리하려고 하는 것입니다.

아래 구현할 EmployeeInfo는 직원 이름을 key로 해당 직원의 정보를 가지고 있습니다.
이 때 EmployeeInfo 클래스는 UserDict를 상속받아 구현해보도록 하겠습니다.

class EmployeeInfo(collections.UserDict):
    """데이터 구조를 도메인 객체로 만든 잘못된 상속의 예"""

    def update_employee_info(self, employ_name, **new_employee_info):
        self[employ_name].update(new_employee_info)

위의 코드처럼 데이터 구조를 직접 상속받으면 안쓰는 메서드들까지 해당 클래스에 포함되며, 이런 메서드들울 사용자가 사용하게 되면 예기치 못한 문제들이 발생할 수 있습니다.

실제로 EmployeeInfo 객체를 이용해 정보를 저장 및 업데이트 해보고, 해당 객체에서 사용할 수 있는 메서드들을 조회해보도록 하겠습니다.

employee_info = EmployeeInfo({
    "Jack": {
        "salary": 50000,
        "department": "marketing"
    }
})
employee_info.update_employee_info("Jack", grade="S") 
# 결과: {'Jack': {'salary': 50000, 'department': 'marketing', 'grade': 'S'}}로 업데이트
print(dir(employee_info))   # 안쓰는 메서드 너무 많음

dir(employee_info)의 값은 아래와 같습니다.

['_MutableMapping__marker', '__abstractmethods__', '__class__', '__contains__', '__copy__', '__delattr__', '__delitem__' '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__slots__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_abc_impl', 'clear', 'copy', 'data', 'fromkeys', 'get', 'items', 'keys', 'pop', 'popitem', 'setdefault', 'update', 'update_employee_info', 'values']

사용하고자 하는 기능 이상으로 너무 많은 메서드들이 포함되었음을 확인할 수 있습니다.

이 뿐만 아니라 EmployeeInfo라는 이름을 보고 해당 객체가 UserDict를 확장한 사전타입임을 알기 어렵다는 단점도 있습니다.

상속이 적절하게 일어나려면 기본 클래스에 추가/확장하여 조금 더 특화된 것을 만드는 것이 목적이어야 합니다.

그렇다면 위의 경우에는 어떤 식으로 코드를 짜는 것이 적절할까요?
이럴 때는 “컴포지션”을 사용하는 것이 더 좋습니다.

컴포지션을 이용한 예

EmployeeInfo 클래스를 컴포지션을 이용해 구현하면 코드는 아래와 같이 변경됩니다.

class EmployeeInfo():
    """도메인 구현을 상속이 아닌 컴포지션으로 대체한 예"""

    def __init__(self, employee_info):
        self._data = employee_info

    def update_employee_info(self, employ_name, **new_employee_info):
        self._data[employ_name].update(new_employee_info)

    def __getitem__(self, employ_name):
        return self._data[employ_name]

    def __len__(self):
        return len(self._data)

이처럼 UserDict를 직접 상속받는 대신 컴포지션을 이용하면 데이터 구조를 변경한다고 해도 인터페이스를 유지하면 사용자에게는 영향이 미치지 않는다는 장점이 있습니다.