C++ 소프트웨어 디자인

고품질 소프트웨어 구축을 위한 설계 원칙과 패턴

클라우스 이글베르거 지음 | 이상주 옮김

위키북스 2024년 07월 31일 출간 국내도서 : 2023년 10월 30일 출간

작품소개

책소개

좋은 소프트웨어 디자인은 프로젝트 성공에 필수지만, 소프트웨어를 디자인하기는 어렵다. 디자인 결정의 결과를 깊게 이해하고 사용 가능한 디자인 대안에 대해 잘 알고 있어야 한다. 이 책을 통해 숙련된 C++ 개발자는 최신 언어를 사용한 소프트웨어 디자인에 대해 철저하고 실용적이며 비교할 바 없는 훌륭한 개요을 얻게 될 것이다.

C++ 강사이자 컨설턴트인 클라우스 이글베르거는 의존성과 추상화를 관리하고, 소프트웨어 개체의 변경 용이성과 기능 확장성을 향상시키며, 최신 기술과 흐름을 활용하기 위해 최신 디자인 패턴을 적용하고 구현하는 방법을 설명한다. 소프트웨어 디자인은 소프트웨어의 가장 중요한 특성인 유지 보수성, 변경 용이성, 기능 확장성에 영향을 미치므로 소프트웨어 프로젝트의 가장 중요한 측면이다.

목차

▣ 01장: 소프트웨어 디자인 기술
지침 1: 소프트웨어 디자인의 중요성을 이해하라
__기능은 소프트웨어 디자인이 아니다
__소프트웨어 디자인: 의존성과 추상화 관리 기술
__소프트웨어 개발의 세 가지 수준
__기능에 집중하기
__소프트웨어 디자인과 디자인 원칙에 집중하기
지침 2: 변경을 위한 디자인
__관심사 분리(separation of concerns)
__인위적인 결합 예
__논리적 결합 대 물리적 결합
__반복하지 말 것
__너무 이른 관심사 분리를 피한다
지침 3: 인터페이스를 분리해 인위적인 결합을 피하라
__인터페이스를 분리해 관심사 분리하기
__템플릿 인자의 요구 사항 최소화하기
지침 4: 테스트 용이성을 위한 디자인
__비공개 멤버 함수 테스트 방법
__진정한 해결책: 관심사 분리
지침 5: 확장을 위한 디자인
__개방-폐쇄 원칙
__컴파일 시점의 기능 확장성
__너무 이른 기능 확장을 위한 디자인을 피한다

▣ 02장: 추상화 구축 기술
지침 6: 추상화로 기대하는 행위를 따르라
__기대를 어기는 예
__리스코프 치환 원칙
__리스코프 치환 원칙에 대한 비판
__좋고 의미 있는 추상화의 필요성
지침 7: 기초 클래스와 콘셉트 간 유사성을 이해하라
지침 8: 다중 정의 집합의 의미론적 요구 사항을 이해하라
__자유 함수의 힘: 컴파일 시점 추상화 메커니즘
__자유 함수의 문제: 행위에 대한 기대
지침 9: 추상화 소유권에 주의하라
__의존성 역전 원칙
__플러그인 아키텍처에서 의존성 역전
__템플릿을 통한 의존성 역전
__다중 정의 집합을 통한 의존성 역전
__의존성 역전 원칙 대 단일 책임 원칙
지침 10: 아키텍처 문서 작성을 고려하라

▣ 03장: 디자인 패턴의 목적
지침 11: 디자인 패턴의 목적을 이해하라
__디자인 패턴은 이름이 있다
__디자인 패턴은 의도를 전달한다
__디자인 패턴은 추상화를 도입한다
__디자인 패턴은 입증됐다
지침 12: 디자인 패턴에 대한 오해를 주의하라
__디자인 패턴은 목표가 아니다
__디자인 패턴은 구현 상세에 관한 것이 아니다
__디자인 패턴은 객체 지향 프로그래밍이나 동적 다형성에 국한하지 않는다
지침 13: 디자인 패턴은 어디에나 있다
지침 14: 디자인 패턴 이름을 사용해 의도를 전달하라

▣ 04장: 비지터 디자인 패턴
지침 15: 타입 또는 연산 추가를 위한 디자인
__절차적 해결책
__객체 지향 해결책
__동적 다형성에서 디자인 선택을 인식한다
지침 16: 비지터를 사용해 연산을 확장하라
__디자인 문제 분석
__비지터 디자인 패턴 해설
__비지터 디자인 패턴 단점 분석
지침 17: 비지터를 구현하는 데 std::variant를 고려하라
__std::variant 소개
__도형 그리기를 값 기반, 비간섭 해결책으로 리팩터링하기
__성능 벤치마크
__std::variant 해결책의 단점 분석
지침 18: 비순환 비지터의 성능에 주의하라

▣ 05장: 전략 디자인 패턴과 커맨드 디자인 패턴
지침 19: 전략을 사용해 작업 수행 방법을 분리하라
__디자인 문제 분석
__전략 디자인 패턴 해설
__순진한 해결책의 단점 분석
__비지터와 전략 비교
__전략 디자인 패턴 단점 분석
__단위 전략 기반 디자인
지침 20: 상속보다 구성을 선호하라
지침 21: 커맨드를 사용해 수행할 작업을 분리하라
__커맨드 디자인 패턴 해설
__커맨드 디자인 패턴 대 전략 디자인 패턴
__커맨드 디자인 패턴 단점 분석
지침 22: 참조 의미론보다 값 의미론을 선호하라
__GoF 형식의 단점: 참조 의미론
__참조 의미론: 두 번째 예
__모던 C++ 철학: 값 의미론
__값 의미론: 두 번째 예
__디자인 패턴을 구현하는 데 값 의미론 사용을 선호하라
지침 23: 전략과 커맨드는 값 기반 구현을 선호하라
__std::function 소개
__도형 그리기 리팩터링
__성능 벤치마크
__std::function 해결책 단점 분석

▣ 06장: 어댑터 디자인 패턴, 옵서버 디자인 패턴, CRTP 디자인 패턴
지침 24: 어댑터를 사용해 인터페이스를 표준화하라
__어댑터 디자인 패턴 해설
__객체 어댑터 대 클래스 어댑터
__표준 라이브러리의 예
__어댑터와 전략 비교
__함수 어댑터
__어댑터 디자인 패턴의 단점 분석
지침 25: 추상 통지 메커니즘으로 옵서버를 적용하라
__옵서버 디자인 패턴 해설
__전통적인 옵서버 구현
__값 의미론을 기반으로 한 옵서버 구현
__옵서버 디자인 패턴의 단점 분석
지침 26: CRTP를 사용해 정적 타입 범주를 도입하라
__CRTP에 대한 동기
__CRTP 디자인 패턴 해설
__CRTP 디자인 패턴 단점 분석
__CRTP의 미래: CRTP와 C++20 콘셉트 간 차이
지침 27: 정적 믹스인 클래스에 CRTP를 사용하라
__강타입(Strong type)의 동기
__구현 패턴으로 CRTP 사용

▣ 07장: 브리지 디자인 패턴, 프로토타입 디자인 패턴, 외부 다형성 디자인 패턴
지침 28: 브리지를 구축해 물리적 의존성을 제거하라
__동기 부여 사례
__브리지 디자인 패턴 해설
__핌플 관용구
__브리지와 전략의 비교
__브리지 디자인 패턴 단점 분석
지침 29: 브리지 성능 이득과 손실을 인식하라
__브리지 성능 영향
__부분 브리지로 성능 향상시키기
지침 30: 추상 복사 연산에는 프로토타입을 적용하라
__양을 이용한 예: 동물 복사
__프로토타입 디자인 패턴 해설
__프로토타입과 std::variant 비교
__프로토타입 디자인 패턴 단점 분석
지침 31: 비간섭 런타임 다형성에는 외부 다형성을 사용하라
__외부 다형성 디자인 패턴 해설
__도형 그리기 다시 보기
__외부 다형성과 어댑터 비교
__외부 다형성 디자인 패턴 단점 분석

▣ 08장: 타입 소거 디자인 패턴
지침 32: 상속 계통을 형 소거로 대체할 것을 고려하라
__타입 소거의 역사
__타입 소거 디자인 패턴 해설
__소유형 타입 소거 구현
__타입 소거 디자인 패턴 단점 분석
__두 타입 소거 래퍼 비교하기
__ 타입 소거 래퍼의 인터페이스 분리
__성능 벤치마크
__용어에 대한 한 마디
지침 33: 타입 소거의 최적화 잠재력을 인식하라
__소규모 버퍼 최적화
__함수 디스패치 직접 구현
지침 34: 소유형 타입 소거 래퍼의 설정 비용을 인식하라
__소유형 타입 소거 래퍼 설정 비용
__간단한 비소유형 타입 소거 구현
__더 강력한 비소유형 형 소거 구현

▣ 09장: 데코레이터 디자인 패턴
지침 35: 데코레이터를 사용해 사용자
__계통적으로 추가하라
__동료의 디자인 문제
__데코레이터 디자인 패턴 해설
__데코레이터 디자인 패턴의 고전적인 구현
__두 번째 데코레이터 예
__데코레이터, 어댑터, 전략 비교
__데코레이터 디자인 패턴 단점 분석
지침 36: 런타임과 컴파일 시점 추상
__이율배반적 관계를 이해하라
__값 기반 컴파일 시점 데코레이터
__값 기반 런타임 데코레이터

▣ 10장: 싱글턴 패턴
지침 37: 싱글턴을 디자인 패턴이 아닌 구현 패턴으로 다루라
__싱글턴 패턴 해설
__싱글턴은 의존성을 관리하거나 줄이지 않는다
지침 38: 싱글턴을 변경과 테스트 용이성을 위해 디자인하라
__싱글턴은 전역 상태를 나타낸다
__싱글턴은 변경 용이성과 테스트 용이성을 저해한다
__싱글턴에 대한 의존성 뒤집기
__전략 디자인 패턴 적용
__지역 의존성 주입으로 전환

▣ 11장: 마지막 지침
지침 39: 디자인 패턴을 계속 배워라

출판사 서평

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

◎ 소프트웨어 디자인과 관련해 코드를 평가하는 방법을 배운다.
◎ 변경 용이성과 기능 확장성 같은 디자인 목표를 포함해 소프트웨어 디자인이 무엇인지 이해한다.
◎ 각 디자인 접근법의 장단점을 탐구한다.
◎ 디자인 패턴이 문제를 해결하고 의도를 표현하는 데 어떻게 도움이 되는지 배운다.
◎ 올바른 형식의 디자인 패턴을 선택해 그 장점을 최대한으로 활용한다.

작가정보

저자(글) 클라우스 이글베르거

(Klaus Iglberger)
프리랜서 C++ 강사이자 컨설턴트다. 전 세계적으로 인기 있는 교육 과정을 통해 15년간 C++ 전문 지식을 공유하고 있으며 C++ 콘퍼런스에서 자주 발표하고 있다. 2010년 박사 학위를 취득한 이후 대규모 소프트웨어 디자인과 소프트웨어 유지 보수성 향상에 집중하고 있다.

번역 이상주

반도체 장비 프로그래머이다. 과거 우연한 기회로 시작한 프로그래밍 서적 번역이 어느덧 여섯 번째에 이르렀다. 《오브젝트 디자인 스타일 가이드》 《C++ 프라이머》 《프로그래밍 패턴》 등을 번역했다.