[객체지향] 4.C#에서의 재사용 가능한 클래스 설계, 확장 메서드를 활용한 기능 확장

저자: 조광형

작성일: 2024년 11월 26일

서론

소프트웨어 개발에서 재사용 가능한 코드 작성을 통한 생산성 증대와 유지보수의 용이함은 매우 중요한 주제입니다. C#은 객체지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP)을 지원하며, 이를 통해 재사용 가능하고 확장 가능한 클래스를 설계할 수 있는 다양한 방법을 제공합니다. 본 글에서는 C#에서의 재사용 가능한 클래스 설계 및 확장 메서드를 활용한 기능 확장을 깊이 있게 다루고자 합니다.

1. 재사용 가능한 클래스 설계

재사용 가능한 클래스 설계는 소프트웨어의 유연성과 유지보수성을 높이는 핵심 요소입니다. 이를 위해 몇 가지 원칙을 고려해야 합니다.

1.1 SRP (Single Responsibility Principle)

SRP는 하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다는 원칙입니다. 예를 들어, 데이터를 처리하는 클래스와 UI를 표시하는 클래스를 분리함으로써 각 클래스의 책임을 명확히 할 수 있습니다.

1.2 OCP (Open/Closed Principle)

OCP는 클래스는 확장에는 열려 있어야 하고 수정에는 닫혀 있어야 한다는 원칙입니다. 새 기능 추가 시 기존 코드를 수정하는 것이 아닌, 새로운 클래스를 생성하여 기능을 추가하는 방식을 지향해야 합니다.

1.3 LSP (Liskov Substitution Principle)

LSP는 자식 클래스는 언제나 부모 클래스의 자리를 대체할 수 있어야 한다는 원칙입니다. 이를 통해 다형성을 효과적으로 활용할 수 있습니다.

1.4 ISP (Interface Segregation Principle)

ISP는 클라이언트가 사용하지 않는 인터페이스에 의존하지 않도록 여러 개의 작은 인터페이스로 나누어야 한다는 원칙입니다.

1.5 DIP (Dependency Inversion Principle)

DIP는 고수준 모듈이 저수준 모듈에 의존해서는 안 되며, 추상화에 의존해야 한다는 원칙입니다.

2. C#의 재사용 가능한 클래스 예제

재사용 가능한 클래스를 설계할 때 위의 SOLID 원칙들을 적용해 보겠습니다. 아래 예제에서는 간단한 결제 시스템을 구현해 보겠습니다.

2.1 기본 클래스 설계


public interface IPayment
{
    void ProcessPayment(decimal amount);
}

public class CreditCardPayment : IPayment
{
    public void ProcessPayment(decimal amount)
    {
        Console.WriteLine($"Processing credit card payment of ${amount}");
    }
}

public class PayPalPayment : IPayment
{
    public void ProcessPayment(decimal amount)
    {
        Console.WriteLine($"Processing PayPal payment of ${amount}");
    }
}

위의 코드에서 IPayment 인터페이스를 사용하여 결제 방법을 정의하였습니다. CreditCardPayment와 PayPalPayment는 각각의 결제 방식을 구현하고 있습니다.

2.2 결제 처리기 클래스


public class PaymentProcessor
{
    public void Process(IPayment payment, decimal amount)
    {
        payment.ProcessPayment(amount);
    }
}

PaymentProcessor 클래스는 어떤 방식의 결제도 처리할 수 있는 구조로 설계되었습니다. 이는 OCP를 준수합니다.

2.3 사용 예


public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        PaymentProcessor processor = new PaymentProcessor();
       
        processor.Process(new CreditCardPayment(), 100);
        processor.Process(new PayPalPayment(), 200);
    }
}

3. C#의 확장 메서드

확장 메서드는 기존 클래스에 새로운 메서드를 추가할 수 있는 기능을 제공합니다. 이는 재사용성을 높이고, 기존 코드를 변경하지 않고도 기능을 추가할 수 있는 장점을 제공합니다.

3.1 확장 메서드의 정의


public static class StringExtensions
{
    public static string ToUpperFirst(this string str)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(str))
        {
            return str;
        }
        return char.ToUpper(str[0]) + str.Substring(1);
    }
}

위 코드는 string 클래스에 ToUpperFirst라는 확장 메서드를 추가하는 예제입니다. 이 메서드는 문자열의 첫 글자를 대문자로 변환합니다.

3.2 확장 메서드 사용 예


public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        string name = "john";
        Console.WriteLine(name.ToUpperFirst()); // John
    }
}

4. 응용: 재사용 가능한 클래스와 확장 메서드 결합

재사용 가능한 클래스와 확장 메서드를 결합하면 더욱 유연한 구조를 갖출 수 있습니다. 예를 들어, 다양한 통화를 지원하는 결제 시스템을 구축할 수 있습니다.

4.1 통화 변환 클래스


public class CurrencyConverter
{
    public decimal ConvertToUSD(decimal amount, string currency)
    {
        // 단순화된 예제, 실제 환율 적용 필요
        switch (currency)
        {
            case "EUR":
                return amount * 1.1m;
            case "JPY":
                return amount * 0.009m;
            default:
                return amount;
        }
    }
}

4.2 사용 예


public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        CurrencyConverter converter = new CurrencyConverter();
        decimal amountInEur = 100;
        
        decimal amountInUsd = converter.ConvertToUSD(amountInEur, "EUR");
        Console.WriteLine($"Converted Amount: {amountInUsd} USD");
    }
}

결론

이 글에서는 C#에서의 재사용 가능한 클래스 설계와 확장 메서드를 활용한 기능 확장을 논의하였습니다. 재사용 가능한 클래스 설계는 소프트웨어 품질을 높이고 유지보수성을 향상시키는 데 기여합니다. 또한 확장 메서드를 통해 기존 코드에 기능을 추가하는 것이 가능하여, 개발자는 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 이러한 방법들을 이용하여 지속적으로 개선되는 소프트웨어를 개발하길 권장합니다.

서론