프로그래머의 공부론 part 2

디자인패턴 학습에서의 문제 
잡지에 연재되거나 서적으로 출간된 혹은 세미나에서 진행되었던 디자인패턴 '강의'를 몇 가지 접했습니다. 훌륭한 강의도 많았지만 그렇지 못한 것도 있었습니다. 몇 가지 문제점을 지적하겠습니다. 

◆패턴을 지나치게 실체화, 정형화해 설명한다. 
◆컨텍스트와 문제 상황에 대한 설명이 없거나 부족하다. 결과적으로 문제를 해결하기 위해 패턴이 도입된 것이 아니라 패턴을 써먹기 위해 패턴이 도입된 느낌을 준다. 
◆문제의식을 먼저 형성하게 하지 않고 답을 먼저 보여준 뒤 그걸 어디에 써먹을지 가르친다. 왜 이걸 쓰는 게 좋은지는 일언반구 언급이 없다. 독자는 '어린아이가 망치를 들고 있는 오류'에 빠질 것이다. 
◆패턴이 어떻게 생성되었는지 그 과정을 보여주지 못한다. 즉, 스스로 패턴을 만들어내는 데 도움이 전혀 되지 않는다. 
◆해당 패턴이 현실적으로 가장 자주 쓰이는 맥락을 보여주지 못한다. 대부분 장난감 문제(Toy Problem)에서 끝난다. 

그런 패턴 강의를 하는 분들이 알렉산더(Christopher Alexander, 패턴언어 창시자)의 저작을 충실히 읽어봤다면 이런 병폐는 없을 것이라 생각합니다. 알렉산더의 저작을 접해보지 못 하고서 패턴을 가르치는 사람은 성경을 읽어보지 않은 전도사와 같을 것입니다. 알렉산더가 『The Timeless Way of Building』의 마지막에서 무슨 말을 하는가요? 

이 마지막 단계에는 더 이상 패턴은 중요하지 않다. … 패턴은 당신이 현실적인 것에 대해 수용적이 되는 것을 가르쳐줬다. 

패턴 역시 도구요, 방편일 뿐입니다. 패턴은 현실적인 것에 대해 수용적이 되도록 가르친다는 말은 결국 우리가 궁극적으로 추구하는 것은 패턴이 아니라 현실이어야 한다는 이야기입니다. 물론 처음 단계에는 교육적인 목적에서, 어느 정도 패턴에 얽매여도 괜찮다고는 해도, 나중에 패턴을 잊고 패턴에서 자유로워지려면 처음부터 패턴에 대해 도구적·방편적인 인식을 가져야 합니다. 

미국 캘리포니아 주립대학의 교수 베티 에드워즈(Betty Edwards)가 쓴 책 중에 『Drawing on the Right Side of the Brain』이라는 유명한 베스트셀러가 있습니다. 사람의 뇌와 그림 그리기의 관계에 대한 탁월한 책입니다. 에드워즈는 자신의 그리기 실력을 향상시키기 위해 우뇌를 적극적으로 사용하는 구체적인 방법들을 가르쳐줍니다. 그 중 대표적인 것 하나가 대상을 뒤집어 놓고 그리는 것입니다. 지금 실험해 보길 바랍니다. 1000원권 지폐를 바로 놓고 그걸 비슷하게 그려보고, 이번에는 그걸 위아래가 거꾸로 되게 놓고 따라 그려보십시오. 아마 무척 놀랐을 겁니다. "아니 내가 이렇게 그림을 잘 그리다니! 그것도 거꾸로!" 그렇습니다. 우리는 자신의 머리 속 패턴에 얽매여 세상을 제대로 보지 못 할 때가 많습니다. 실체가 코에 약간이라도 비슷하게 보이면 우리는 그것을 이미 우리 머리 속에 추상적으로 갖고 있던 기하학적 '코'의 패턴으로 대체해버리는 것입니다. 

디자인 패턴 공부 
우선은 제 교육철학과 언어교습론, 그리고 공부론 이야기를 잠깐 하겠습니다. 

기본적으로 교육은 교육자가 피교육자가에게 지식을 그대로 전달하는 행위가 아닙니다. 진정한 교육은 피교육자의 개인적 체험에 기반한 전폭적 동의에서 출발합니다. 저는 이를 동의에 의한 교육이라고 합니다. 

제가 "주석문을 가능하면 쓰지 않는 것이 더 좋다"는 이야기를 했을 때 이 문장을 하나의 사실로 받아들이고 기억하면 당장 그 시점에는 학습이 일어나지 않는다고 봅니다. 대신 여러분이 차후에 여러 가지 경험을 하면서도 이 화두를 놓치지 않고 있다가 어느 순간엔가, "아! 그래, 주석문을 쓰지 않는 게 좋겠구나!"하고 자각하는 순간, 바로 그 시점에 학습과 교육이 이뤄지는 것입니다. 이는 기본적으로 삐아제와 비갓스키(Lev Vygotsky)의 구성주의를 따르는 것이죠. 지식이란 외부에서 입력받는 것이 아니고, 그것에 대한 모델을 학습자 스스로가 내부에서 구축할 때 획득할 수 있는 것이라는 사상이죠. 

권법에서 주먹에 대해 달통한 도사가 '권을 내지르는 법'에 대한 규칙들을 정리해서 애제자의 머리 속에 아무리 쑤셔 넣는 데 성공한들 그 제자가 도사만큼 주먹이 나갈리는 만무합니다. 권을 내지르는 법을 유추해 내기까지 그 스승이 겪은 과정을 제자는 완전히 쏙 빼먹고 있기 때문입니다. 소위 '몸'이 만들어지지 않은 것이지요. 제자는 마당 쓸기부터, 물 긷기 등의 수련 과정을 겪어야만 하고 스승이 정리한 그 일련의 규칙에 손뼉을 치고 춤을 추며 기쁨의 동의를 할 수 있을 정도로 수련 과정이 축적된 이후에야 비로소 진정한 '가르침'이 이뤄지는 것이며, 청출어람의 가능성도 생각해 볼 수 있는 것입니다. 

이런 동의라는 것은 학습자 자신만의 컨텍스트와 문제의식을 바탕으로 한 것입니다. 우리는 많은 경우, 어떤 지식과 동시에 그 지식의 필요성까지도 지식화해서 외부에서 주입을 받습니다. 하지만 진정 체화된 지식을 위해서는 스스로가 이미 문제의식을 갖고 있어야 합니다. 

패턴도 마찬가지인데, 대부분 그 패턴의 필요성을 체감하지 못한 채 그냥 도식적 구조를 외우기에만 주력하는 사람이 많습니다만, 사실 그렇게 되면 어떤 경우에 이 패턴이 필요하고 어떤 경우에는 사용하면 안 되는지(GoF는 패턴을 정말 안다는 것은 그 패턴을 쓰면 안 될 때를 아는 것이라 했습니다) 등을 알기 힘듭니다. 설령 책에 나온 가이드를 암기했더라도요. 자신의 삶 속에서 문제의식이 구체적으로 실제 경험으로 형성되지 않았기 때문입니다. 

GoF 중 한 명인 랄프 존슨(Ralph Johnson)은 다음과 같이 말합니다. 

우리[GoF]는 책에서, 정말 그 패턴들이 필요하다는 것을 알만큼 충분한 경험을 갖기 전에는 그것을 [시스템 속에] 집어넣는 것을 피해야 한다고 말할 만큼 대담하진 못했다. 하지만 우리 모두는 그 사실을 믿었다. 패턴은 프로그램의 초기 버전이 아니고 프로그램 생애의 훨씬 나중에 가서야 비로소 등장해야 한다고 나는 늘 생각해 왔다. 

결국은 어떤 패턴의 필요성을 자신의 경험 속에서 절감하지 못한다면 그 패턴을 제대로 아는 것이 아니라고 말할 수 있을 겁니다. 따라서 패턴 하나를 공부할 때는 가능한 한 실제 예를 많이 접해야 합니다. 그리고 패턴을 적용하지 않은 경우에서 그 필요를 느끼고 설명할 수 있게끔 다양한 코드를 접해야 합니다. 

소프트웨어 개발에 푹 빠지기 
패턴 중에 보면 서로 비슷비슷한 것이 상당히 많습니다. 그 구조로는 완전히 동일한 것도 있죠. 초보자를 괴롭히는 것 중 하나입니다. 이것은 외국어를 공부할 때 문법 중심적인 학습을 하면서 부딪치는 문제와 비슷합니다. '주어+동사+목적어'라는 구조로는 동일한 두 개의 문장, 즉 'I love you'와 'I hate you'가 구조적으로는 동일할지라도 의미론적으로는 완전히 반대가 될 수 있는 겁니다. 패턴을 공부할 때는 그 구조보다 의미와 의도를 우선해야 하며, 이는 다양한 실례를 케이스 바이 케이스로 접하면서 추론화 및 자신만의 모델화라는 작업을 통해 하는 것이 최선입니다. 스스로 문법을 발견하고 체득하는 것이라고 할까요. 

DP는 사전과 같습니다. 이 책은 순서대로 소설 읽듯이 읽어나가라고 집필된 것이 아니고, 일종의 패턴 레퍼런스로 쓰인 것입니다. 역시 GoF의 한 명인 존 블리스사이즈(John Vlissides)는 다음과 같이 말합니다. 

여기서 내가 강조하고 싶은 것은 디자인패턴, 즉 GoF 책을 어떻게 읽느냐는 것이다. 많은 사람들은 그 내용을 온전히 이해하기 위해서는 순서대로 읽어야 한다고 느낀다. 하지만 GoF는 소설이 아니라 레퍼런스 북이다. 독일어를 배우기 위해 독영 사전의 처음부터 끝까지 하나하나 읽으려고 하는 경우를 생각해 보라. 그렇게는 결코 배울 수 없을 것이다! 독일어를 마스터하기 위해서는 독일어 문화에 자기 자신을 푹 담궈야(immerse) 한다. 독일어로 살아야 하는 것이다. 디자인패턴도 똑같다. 그걸 마스터하기 이전에 소프트웨어 개발에 자신을 푹 담궈야 한다. 패턴으로 살아야 하는 것이다. 
만약 꼭 그래야 한다면 소설 읽듯이 디자인패턴 책을 읽어라. 하지만 거의 아무도 그 방식으로 유창해지지 못한다. 소프트웨어 개발 프로젝트의 열기 속에서 패턴이 동작하게 하라. 실제 디자인 문제를 직면했을 때 그 패턴들의 통찰을 이용하라. 이것이 GoF 패턴들을 자신의 것으로 만드는 가장 효율적인 방법이다. 

어떤 지식을 체화하기 위해선 그 지식으로 살아야 한다는 말을 확인할 수 있습니다. 영어를 배우려면 영어로 살고, DP를 배우려면 DP로 살라는 단순하면서도 아주 강력한 말입니다. 

어떤 특정 문장 구조를 학습하는 데 최선은 그 문장 구조를 이용한 실제 문장을 나에게 의미 있는 실제 컨텍스트 속에서 많이 접하고 스스로 나름의 모델을 구축하여 교과서의 법칙에 '기쁨에 찬 동의'를 하는 것입니다. 

주변에서 특정 패턴이 구현된 코드를 구하기가 힘들다면 이 패턴을 자신이 만지고 있는 코드에 적용해 보려고 노력해 볼 수 있습니다. 이렇게 해보고 저렇게도 해보고, 그러다가 오히려 복잡도만 증가하면 "아 이 경우에는 이 패턴을 쓰면 안 되겠구나"하는 걸 학습할 수도 있죠. GoF는 패턴을 배울 때는 한결 같이 "이 패턴이 적합한 상황과 동시에 이 패턴이 악용, 오용될 수 있는 상황"을 함께 공부하라고 합니다. 

이런 식의 '사례 중심'의 공부를 위해서는 스터디 그룹을 조직하는 것이 좋습니다. 혼자 공부를 하건, 그룹으로 하건 커리프스키(Joshua Kerievsky)의 「A Learning Guide To Design Patterns」(http://www.industriallogic.com/papers/learning.html)를 참고하세요. 그리고 스터디 그룹을 효과적으로 꾸려 나가는 데는 스터디 그룹의 패턴 언어를 서술한 「Knowledge Hydrant」(http://www.industriallogic.com/papers/khdraft.pdf)를 참고하면 많은 도움이 될 겁니다. 이 문서는 뭐든지 간에 그룹 스터디를 한다면 적용할 수 있습니다. 

LG2DP(「A Learning Guide To Design Patterns」) 뒷부분에 보면 DP를 공부하는 순서와 각 패턴에서 던질만한 질문이 같이 정리되어 있습니다. DP는 순차적으로 공부해야만 하는 것은 아닙니다. 효과적인 공부의 순서가 있습니다. sorry라는 단어를 모르면서 remorseful이라는 단어를 공부하는 학생을 연상해 보세요. 외국어 공부에서는 자기 몸에 가까운 쉬운 단어부터 공략하는 것이 필수적입니다. 이런 걸 근접 학습(Proximal Learning)이라고도 하죠. 등급별 어휘 목록 같은 게 있으면 좋죠. LG2DP에서 제안하는 순서가 그런 것 중 하나입니다. 

랄프 존슨은 이런 순서의 중요성에 관해 다음과 같은 말을 했습니다. 

… 하지만 나는 언제나 싱글톤 패턴을 가르치기 전에 콤포짓, 스트래터지, 템플릿 메쏘드, 팩토리 메쏘드 패턴을 가르친다. 이것이 훨씬 더 일반적인 것들이며, 대다수의 사람들은 아마도 이것들 중 마지막 두 가지를 이미 사용하고 있을 것이다. 

마이크로패턴 
그런데 사실 GoF의 DP에 나온 패턴들보다 더 핵심적인 어휘군이 있습니다. 마이크로패턴이라고도 불리는 것들입니다. DP에도 조금 언급되어 있긴 합니다. 이런 마이크로패턴은 우리가 알게 모르게 매일 사용하는 것들이고 그 활용도가 아주 높습니다. 실제로 써보면 알겠지만, DP의 패턴 하나 쓰는 일이 그리 흔한 게 아닙니다. 마이크로패턴은 켄트 벡의 『Smalltalk Best Practice Patterns』에 잘 나와 있습니다. 영어로 치자면 관사나 조동사 같은 것들입니다. 

그리고 이런 마이크로패턴과 함께 리팩토링을 공부하는 게 좋습니다. 리팩토링은 패턴의 필요를 느끼게 해줍니다. 제가 리팩토링 공부에서도 언급했지만 OAOO를 지키면서 리팩토링을 하다보면 자연스레 디자인패턴에 도달하는 경우가 많습니다. 이 때는 지나친 엔지니어링(Overengineering)이 발생하지 않고, 오로지 필요한 만큼만 생깁니다. 이에 관해서는 커리프스키의 「Stop Over-Engineering!」(Software Development Magazine, Apr 2002, http://www.sdmagazine.com/documents/s=7032/sdm0204b/0204b.htm)의 일독을 권합니다. 리팩토링이 디자인패턴을 어떻게 생성해낼 수 있는지 보여주고 있습니다. 

1980년대 이후 최근 알렉산더의 향방도 이런 쪽으로 가고 있습니다. 그는 자신이 발표한 기존 패턴들이 너무 크다고 생각해 그런 패턴들을 구성하고, 자동으로 만들어 내며, 또 관통하는 더 작은 원칙들을 발견하는 데 노력해 오고 있습니다. 코플리엔(James Coplien)은 컴퓨터계가 알렉산더의 최근 발전을 쫓아가지 못한다고 늘 이야기합니다. 

제대로 된 패턴 구현을 위한 다양한 접근 시도하기 
우리의 지식이라는 것은 한 가지 표현양상(representation)으로만 이뤄져 있지 않습니다. 사과라는 대상을 음식으로도, 그림의 대상으로도 이해할 수 있어야 합니다. 실제 패턴이 적용된 '다양한 경우'를 접하도록 하라는 것이 이런 겁니다. 동일 대상에 대한 다양한 접근을 시도하라는 것이죠. 자바로 구현된 코드도 보고, C++로 된 것도 보고, 스몰토크로 된 것도 봐야 합니다. 설령 '오로지 자바족'이라고 할지라도요(전 이런 사람들을 자바리안(Javarian)이라고 부릅니다. 자바와 바바리안(barbarian)을 합성해서 만든 조어지요). 이런 '오로지 하나만 공부하는 것'의 병폐에 대해서는 존 블리스사이즈가 쓴 「Diversify」(http://www.research.ibm.com/people/v/vlis/pubs/gurus-99.pdf)라는글을 읽어보세요. 이렇게 다양화를 해야 비로소 자바로도 '상황에 맞는' 제대로 된 패턴을 구현할 수 있습니다. 패턴은 그 구현(implementation)보다 의도(intent)가 더 중요하다는 사실을 꼭 잊지 말고, 설명을 위한 방편으로 채용된 한 가지 도식에 자신의 사고를 구속하는 우를 범하지 않기를 빕니다. 

이런 맥락에서 저는 DP를 공부할 때 GoF와 동시에 『Design Patterns Smalltalk Companion』을 필수적으로 읽기를 권합니다. 두 권은 말하자면 양날개입니다. 하나는 정적언어로 구현되었고(간간이 스몰토크 구현이 있긴 합니다), 다른 하나는 동적언어로 구현되어 있습니다. 언어와 패턴의 고리를 느슨하게 하고, 패턴을 여러 관점에서 신선하게 볼 수 있는 계기가 될 것입니다. 또, 한 쪽을 보고 이해가 잘 되지 않을 때 다른 쪽을 보면 쉽게 이해됩니다. 서로 상보적인 것이죠. 

패턴도 결국 '문제해결'을 위한 한 가지 방편에 지나지 않습니다. 주변에서 "이 경우에는 무조건 이 패턴을 써야 합니다"하고 생떼를 쓰는 사람을 보면 씁쓸한 기분을 감출 수 없습니다. 

디자인패턴 추천서 
디자인패턴 책 중에 중요한 서적을 몇 권 소개하겠습니다. 

◆『Design Patterns Explained』(Shalloway, Trott): 최근 DP 입문서로 급부상하고 있는 명저 
◆『Design Patterns Java Workbook』(Steven John Metsker): DPE 다음으로 볼만한 책으로 쏟아져 나오는 시중의 조악한 자바 패턴 책들과는 엄연히 다르다. 워크북 형식을 채용해서 연습문제를 풀고 뒷부분의 답과 대조해 볼 수 있는 등 독학자가 공부하기에 좋다. 
◆『Refactoring』(Martin Fowler): DP 공부 이전에 봐서 문제의식 형성하기(망치를 들면 모든 것이 못으로 보이는 오류 탈피) 
◆『Design Patterns』: 바이블. 
◆『Design Patterns Smalltalk Companion』: GoF가 오른쪽 날개라면 DPSC는 왼쪽 날개 
◆『Pattern Hatching』(John Vlissides): DP 심화학습. 얇지만 밀도 높은 책. 
◆『Smalltalk Best Practice Patterns』(Kent Beck): 마이크로 패턴. 개발자의 탈무드. 감동의 연속. 
◆『Pattern Languages of Program Design』 1,2,3,4: 패턴 컨퍼런스 논문 모음집으로 대부분은 인터넷에서 구할 수 있음 
◆『Pattern-Oriented Software Architecture』 1,2: 아키텍처 패턴 모음. 2권은 네트워크 애플리케이션의 아키텍처 모음. 
◆『Concurrent Programming in Java』(Doug Lea): 컨커런트 프로그래밍에 대한 최고의 서적. 
◆『Patterns of Software』(Richard Gabriel): 패턴에 관한 중요한 에세이 모음. 
◆『Analysis Patterns』(Martin Fowler): 비즈니스 분석 패턴 목록. 비즈니스 애플리케이션 개발자에게 많은 도움이 됨. 
◆『A Timeless Way of Building』(Christopher Alexander): 프로그래머들이 가장 많이 본 건축 서적. 패턴의 철학적·이론적 배경. '구약'('신약'은 올해 안에 출간 예정인 동저자의 『The Nature of Order』). 
◆『A Pattern Language』(Christopher Alexander): 알렉산더의 건축 패턴 모음집. 
◆『Problem Frames』(Michael Jackson): DP의 해결(solution) 지향식의 문제점과 극복 방안으로서의 문제 지향식 방법. 마이클 잭슨은 요구 사항 분석 쪽에서 동명의 가수만큼이나 유명. 

DP를 처음 공부한다면, DPE와 DPJW를 RF와 함께 보면서 앞서의 두 권을 RF적으로 독해해 나가기를 권합니다(하버드 대학의 뚜웨이밍 교수는 요즘 칸트를 유교적으로 독해하고 있다고 합니다. 하나의 책을 다른 각도에서 독해하는 것, 여기서 배우는 것이 많습니다). 이게 된 후에는 GoF와 DPSC를 함께 볼 수 있습니다. 양자는 상호 보완적인 면이 강합니다. 이쯤 되어 SBPP를 보면 상당히 충격을 받을 수 있습니다. 스스로가 생각하기에 코딩 경험이 많다면 다른 DP 책 이전에 SBPP를 먼저 봐도 좋습니다. 

이 정도의 책을 봤다면 POSA와 PLOPD 등에서 자신이 관심이 가는 패턴들을 찾아 읽는 것이 좋습니다. 그리고 동시에 알렉산더의 원저들을 꼭 읽기를 권합니다. 가브리엘의 책이 알렉산더의 사상 이해에 많은 도움이 될 것입니다. 

패턴 공부를 해나가면서 남을 가르치는 것이 공부에 많은 도움이 됩니다(사실 자바 패턴 책 중에 어떤 것은 "내가 패턴을 처음 공부하면서 같이 쓴 것이다"라고 저자가 고백한 것도 있습니다). 보이스카웃에서는 보통 다음 과정을 통해 뭔가를 '학습'하게 한다고 합니다. 처음은 어떻게 하는지를 보여주고, 다음은 스스로 그것을 해보게 하고, 다음으로 그걸 남에게 가르치게 합니다. 이 때 중요한 것은 상대가 이해하지 못 하면 그 이유를 자기 자신에게서 찾는 것이 나에게 더 이득이 된다는 것입니다. "내가 설명을 잘못 했군"하고 생각하는 것이죠. 그러면 다음번에는 설명을 좀더 잘 할 수 있게 되고, 동시에 자기의 이해도 더욱 명료해지게 됩니다. 저는 'OOP 개념을 한 시간 만에 가르치기'나 '특정 언어 문법을 한 시간 만에 가르치기' 등을 하나의 도전으로 생각하고 즐깁니다. 가르치면서 동시에 배운다는 것은 정말 놀라운 경험입니다.