캡슐화를 위한 프로퍼티

Coddy C# 여정의 객체 지향 프로그래밍 섹션에 포함된 레슨 — 70개 중 32번째.

프로퍼티는 C#에서 캡슐화를 구현하기 위한 주요 도구입니다. 필드를 직접 노출하는 대신, 데이터가 액세스되고 수정되는 방식을 제어하는 프로퍼티로 필드를 감쌉니다.

이 패턴은 프라이빗 필드와 접근자(accessor)에 유효성 검사 또는 로직을 포함하는 퍼블릭 속성을 결합합니다:

public class Temperature
{
    private double celsius;
    
    public double Celsius
    {
        get { return celsius; }
        set
        {
            if (value < -273.15)
                celsius = -273.15;  // 절대 영도 최소값
            else
                celsius = value;
        }
    }
}

이제 외부 코드에서 불가능한 온도를 설정할 수 없습니다. 이 속성은 게이트키퍼 역할을 하여 객체가 항상 유효한 상태를 유지하도록 보장합니다. 이것이 바로 캡슐화의 실제 사례입니다. 내부 데이터는 보호되면서도 제어된 인터페이스를 통해 여전히 접근할 수 있습니다.

프로퍼티를 사용하여 값을 계산하거나 사이드 이펙트를 트리거할 수도 있습니다:

public double Fahrenheit
{
    get { return celsius * 9 / 5 + 32; }
    set { celsius = (value - 32) * 5 / 9; }
}

외부에서는 두 개의 프로퍼티를 보지만, 내부적으로는 오직 하나의 필드만 존재합니다. 프로퍼티를 사용하면 클래스를 사용하는 코드를 망가뜨리지 않고도 구현 세부 사항을 변경할 수 있습니다. 이는 적절한 캡슐화(encapsulation)의 핵심적인 이점입니다.

챌린지

쉬움

데이터 무결성을 보호하기 위해 속성(properties)을 사용하는 제품 인벤토리 시스템을 구축해 보겠습니다. 가격이 절대 음수가 될 수 없고 수량이 항상 유효한 범위 내로 유지되는 클래스를 만들게 됩니다. 이는 속성이 데이터의 게이트키퍼(gatekeeper) 역할을 하는 방식을 보여줍니다.

코드는 두 개의 파일로 구성됩니다:

Product.cs: Inventory 네임스페이스 안에 속성을 통한 유효성 검사로 제품 정보를 관리하는 Product 클래스를 만듭니다. 제품에는 다음이 필요합니다:
- 프라이빗 필드 price (decimal)와 퍼블릭 Price 속성: 가격이 0 미만으로 내려가지 않도록 보장해야 합니다. 누군가 음수 가격을 설정하려고 하면 대신 0으로 저장되어야 합니다.
- 프라이빗 필드 quantity (int)와 퍼블릭 Quantity 속성: 값을 0에서 1000 사이로 유지합니다. 0 미만의 값은 0이 되고, 1000을 초과하는 값은 1000이 됩니다.
- 퍼블릭 자동 구현 속성 Name (string)
- Price * Quantity를 반환하는 계산된 읽기 전용 속성 TotalValue
이름, 가격, 수량(이 순서대로)을 받아 유효성 검사가 적용되도록 속성을 통해 모든 값을 설정하는 생성자를 포함하세요.
Program.cs: 메인 파일에서 입력 값을 사용하여 Product를 생성합니다. 그런 다음 유효하지 않을 수 있는 추가 입력 값을 사용하여 가격과 수량을 수정해 봅니다. 생성 후와 각 수정 후의 제품 상태를 출력하여 속성이 데이터를 어떻게 보호하는지 확인하세요.

다섯 개의 입력을 받게 됩니다:

제품 이름
초기 가격 (decimal)
초기 수량 (integer)
새로 설정할 가격 (decimal, 음수일 수 있음)
새로 설정할 수량 (integer, 범위를 벗어날 수 있음)

출력은 다음 형식으로 하세요:

After creation:
{Name}: Price={Price}, Qty={Quantity}, Total={TotalValue}
After modifications:
{Name}: Price={Price}, Qty={Quantity}, Total={TotalValue}

예를 들어, 입력값이 Laptop, 999.99, 50, -100, 1500인 경우 출력은 다음과 같아야 합니다:

After creation:
Laptop: Price=999.99, Qty=50, Total=49999.50
After modifications:
Laptop: Price=0, Qty=1000, Total=0

음수 가격이 0이 되고 1500이라는 수량이 1000으로 제한된 방식에 주목하세요. 속성이 객체를 유효하지 않은 상태로부터 보호하고 있습니다. 이것이 바로 캡슐화(encapsulation)의 원리입니다!

치트 시트

프로퍼티는 get 및 set 접근자를 통한 제어된 액세스로 프라이빗 필드를 래핑하여, 유효성 검사 및 캡슐화를 가능하게 합니다:

public class Temperature
{
    private double celsius;
    
    public double Celsius
    {
        get { return celsius; }
        set
        {
            if (value < -273.15)
                celsius = -273.15;
            else
                celsius = value;
        }
    }
}

프로퍼티는 내부 필드를 기반으로 값을 계산할 수 있습니다:

public double Fahrenheit
{
    get { return celsius * 9 / 5 + 32; }
    set { celsius = (value - 32) * 5 / 9; }
}

읽기 전용 프로퍼티는 set 접근자를 생략하여, 계산되거나 저장된 값의 검색만 허용합니다.

직접 해보기

using System;
using Inventory;

class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // 입력 읽기
        string name = Console.ReadLine();
        decimal initialPrice = Convert.ToDecimal(Console.ReadLine());
        int initialQuantity = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
        decimal newPrice = Convert.ToDecimal(Console.ReadLine());
        int newQuantity = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

        // TODO: 초기값을 사용하여 Product 생성
        
        // TODO: 생성 후 제품 상태 출력
        Console.WriteLine("After creation:");
        // 출력 형식: {Name}: Price={Price}, Qty={Quantity}, Total={TotalValue}
        
        // TODO: 새로운 값으로 가격과 수량 수정
        
        // TODO: 수정 후 제품 상태 출력
        Console.WriteLine("After modifications:");
        // 출력 형식: {Name}: Price={Price}, Qty={Quantity}, Total={TotalValue}
    }
}