Spring gradle project 스프링 핵심 원리 기본편 | 객체 지향 설계와 스프링 2

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본 포스팅은 인프런에 있는 인터넷 강좌인,

김영한 강사님의 스프링 핵심 원리 기본 편을 공부하며,

개인적으로 공부하고, 정리하는 용도로 포스팅을 해보겠다.

1. 객체 지향 설계와 스프링

1-3. 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

• 클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리
  • SRP : 단일 책임 원칙 (single responsibility principle)
  • OCP : 개방-폐쇄 원칙 (Open/closed principle)
  • LSP : 리스코프 치환 원칙 (Liskov substitution principle)
  • ISP : 인터페이스 분리 원칙 (Interface segregation principle)
  • DIP : 의존관계 역전 원칙 (Dependency inversion principle)

SRP(Single responsibility principle) 단일 책임 원칙

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
• 하나의 책임이라는 것은 모호해서 클 수도 있고, 작을 수도 있고, 문맥과 상황에 따라 다르다.
• 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것
  예) U 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

OCP(Open/closed principle) 개방-폐쇄 원칙

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다
•  다형성을 활용하여 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현(역할/구현)
• 문제점은 아래 예제 코드를 통해 알아보자.

...
MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); // 기존 코드
MemberRepository m = new JdbcMemberRepository();   // 변경 코드
...

• MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
• 구현 객체를 변경하려면, 클라이언트 코드를 변경해야 한다.
• 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.
• 이 문제를 어떻게 해결하려면, 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요한데,  그 설정자가 바로 Spring Container다.

LSP(Liskov substitution principle) 리스코프 치환 원칙

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위 한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요하다.
• 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기
  예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야 함

ISP(Interface segregation principle) 인터페이스 분리 원칙

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다
• 자동차 인터페이스 → 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리
• 사용자 클라이언트 → 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리
• 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음
• 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

DIP(Dependency inversion principle) 의존관계 역전 원칙

• 프로그래머는 추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안 된다!!!
• 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻!!!
• 앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트 가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워진다.
• 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다.
  위 OCP에서 다뤘던 예제 코드를 보면, MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택함으로써 DIP를 위반하게 된다.
• 즉 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다!!!!

1-4. 객체 지향 설계와 스프링

• Spring은 다음 기술로 다형성과 OCP, DIP를 가능하게 지원한다.
  • DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
  • DI 컨테이너 제공 : Java의 객체들을 어떤 컨테이너 안에 넣고, 이 안에서 서로 의존관계 연결 및 주입해 주는 기능들을 제공
• 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장이 가능하고, 변경해도 쉽게 부품을 교체하듯이 개발이 가능하게 한다!
• 순수하게 자바로 OCP, DIP 원칙들을 지키면서 개발을 해보면, 결국 Spring Framework를 만들게 된다. (더 정확히는 DI 컨테이너)
• 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.
• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.

1-5. IoC, DI, 그리고 컨테이너

• 제어의 역전 IoC(Inversion of Control) : 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것
• 기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다. 한마디로 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다. 개발자 입장에서는 자연스러운 흐름이다.
• 반면에 AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다. 프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다.
  예를 들어서 추후 등장하게 될 OrderServiceImpl 은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 구현 객체들이 실행될지 모른다. 
• 프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있다.
• OrderServiceImpl 도 AppConfig가 생성하고, AppConfig는 OrderServiceImpl 이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 도 있다. 그런 사실도 모른 체 OrderServiceImpl 은 묵묵히 자신의 로직을 실행한다.

프레임워크(Framework) vs 라이브러리(Library)

• 프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다.(JUnit)
• 반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다.
  (ex. 내가 직접 자바객체를 XML이나 JSON으로 바꾸는 것)

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

• OrderServiceImpl 은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될지는 모른다.
• 의존관계는 정적인 클래스 의존 관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존 관계 둘을 분리해서 생각해야 한다. 

정적인 클래스 의존관계

• 클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다.
• 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.(클래스 다이어그램 참고) 
• OrderServiceImpl 은 MemberRepository, DiscountPolicy에 의존한다는 것을 알 수 있지만, 이러한 클래스 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl에 주입될지 알 수 없다. 

동적인 객체 인스턴스 의존 관계

• 애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계다. 
• 애플리케이션 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결되는 것을 의존관계 주입이라 한다.
• 객체 인스턴스를 생성하고, 그 참조값을 전달해서 연결된다.
• 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변 경할 수 있다.
• 의존관계 주입을 사용하면 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있다. 

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

• AppConfig처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.
• 의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 한다. 또는 어샘블러, 오브젝트 팩토리 등으로 불리기도 한다.