[스프링 핵심 원리 - 기본편] 스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

새로운 할인 정책 개발

새로운 할인 정책이 생겼다고 가정

RateDiscountPolicy

- class구현, implements DiscountPolict

 

*자동 Test 생성 단축키 : ctrl + shift + T

 

 

새로운 할인 정책 적용과 문제점

 

할인 정책을 변경하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl 코드 수정해야 함.

    //private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

하지만 문제점이 있음

기대했던 의존관계

단순히 DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다고 생각했지만..

실제 의존관계

실제로는 클라이언트인 OrderServiceImpl이 DiscountPolicy 인터페이스뿐 아니라

FixDiscountPolicy인 구체 클래스도 함께 의존하고 있다.

->DIP 위반

정책 변경

중요! : 그래서 FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경하는 순간

OrderServiceImpl의 소스 코드도 함께 변경해야 함

-> OCP 위반

 

어떻게 문제를 해결할 수 있을까 ?

• 클라이언트 코드인 OrderServiceImpl은 DiscountPolicy의 인터페이스뿐만 아니라 구체 클래스도 함께 의존한다.
• 그래서 구체 클래스를 변경할 때 클아이언트 코드도 함께 변경해야 한다.
• DIP 위반 -> 추상에만 의존하도록 변경(인터페이스에만 의존)
• DIP를 위반하지 않도록 인터페이스에만 의존하도록 의존관계를 변경하면 된다.

인터페이스에만 의존하도록 설계를 변경하자

//  private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
//  private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
    private DiscountPolicy discountPolicy;

• 인터페이스에만 의존하도록 설계와 코드를 변경했다.
• 그런데 구현체가 없는데 어떻게 코드를 실행할 수 있을까?
• 실제 실행을 해보면 NPE(null pointer exception)가 발생

 

해결방안

이 문제를 해결하려면 누군가가 클라이언트인 OrderServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주어야 한다.

 

관심사의 분리

 

AppConfig 등장

애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config) 하기 위해, "구현 객체를 생성"하고, "연결"하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스를 만들자

 

* private final에서 final이 있으면 무조건 생성자가 있어야 함.

before

private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

After

private final MemberRepository memberRepository;
private final DiscountPolicy discountPolicy;

public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
    this.memberRepository = memberRepository;
    this.discountPolicy = discountPolicy;
}

 

• AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.
  • MemberServiceImpl
  • MemoryMemberRepository
  • OrderServiceImpl
  • FixDiscountPolicy
• AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조 (레퍼런스)를 생성자를 통해서 주입(연결) 해줌.
  • MemberServiceImpl -> MemoryMemberRepository
  • OrderServiceImpl -> MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy

 

MemberServiceImpl 생성자 주입

private final MemberRepository memberRepository;
public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
    this.memberRepository = memberRepository;
}

• 설계 변경으로 MemberServiceImpl은 MemoryMemberRepository를 의존하지 않는다.
• 단지 MemberRepository 인터페이스만 의존한다.
• MemberServiceImpl입장에서는 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지) 알 수 없다.
• MemberServiceImpl의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부 AppConfig에서 결정된다.
• MemberServiceImpl은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 된다.

 

클래스 다이어그램

• 객체 생성과 연결은 AppConfig가 담당
• DIP 완성 : MemberServiceImpl은 MemberRepository인 추상에만 의존하면 된다. 이제 구체 클래스를 몰라도 됨.
• 관심사의 분리 :  객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었다.

회원 객체 인스턴스 다이어그램

• appconfig 객체는 memoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 memberServiceImpl을 생성하면서 생성자로 전달
• 클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI(Dependency Infection) 우리말로 의존관계 주입 또는 의존성 주입이라 한다.

 

OrderServiceImpl 생성자 주입

private final MemberRepository memberRepository;
private final DiscountPolicy discountPolicy;

public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
    this.memberRepository = memberRepository;
    this.discountPolicy = discountPolicy;
}

• 설정 변경으로 OrderServiceImpl은 FixDiscountPolicy를 의존하지 않는다.
• 단지 DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다.
• OrderServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다.
• OrderServiceImpl의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부 AppConfig에서 결정한다.
• OrderServiceImpl은 이제부터 실행에만 집중
• OrderServiceImpl에는 MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy 객체의 의존관계가 주입된다.

 

AppConfig 실행

 

main 시엔 다음 코드를 사용

AppConfig appConfig = new AppConfig();
MemberService memberService = appConfig.memberService();

test 시엔 다음 코드를 사용

@BeforeEach
public void beforeEach(){
    AppConfig appConfig = new AppConfig();
    memberService= appConfig.memberService();
}

 

*command + E : 이전 작업 파일 볼 수 있음

AppConfig 리펙터링

현재 AppConfig에는 중복이 있고 역할에 따른 구현이 잘 안 보임.

 

기대하는 그림

public MemberService memberService(){
    return new MemberServiceImpl(memoryRepository());
}

private MemoryMemberRepository memoryRepository() {
    return new MemoryMemberRepository();
}

public OrderService orderService(){
    return new OrderServiceImpl(memoryRepository(), new FixDiscountPolicy());
}
public DiscountPolicy discountPolicy(){
    return new FixDiscountPolicy();
}

• new MemoryMemberRepository() 이 부분이 중복 제거되었다. 이제 MemoryMemberRepository를 다른 구현체로 변경할 때 한 부분만 변경하면 됨
• AppConfig를 보면 역할과 구현 클래스가 한눈에 들어온다. 애플리케이션 전체 구성이 어떻게 되어있는지 빠르게 파악할 수 있다.

 

*리팩토링 단축키 : ctrl + alt + M

 

새로운 구조와 할인 정책 적용

• 처음으로 돌아가서 정액 할인 정책을 정률 할인 정책으로 변경해보자.
• FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy
• 어떤 부분만 변경하면 되겠는가?

AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과, 객체를 구성(Configuration)하는 영역으로 분리되었다.

사용, 구성의 분리

할인 정책의 변경

사용 영역의 코드는 전혀 손댈 필요가 없음. 구성 영역만 손대면 됨

 

• AppConfig 에서 할인 정책 역할을 담당하는 구현을 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 객체로 변경했다.
• 이제 할인 정책을 변경해도, 애플리케이션의 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경하면 된. 클라이언트 코드인 OrderServiceImpl를 포함해서 사용 영역의 어떤 코드도 변경할 필요가 없다.
• 구성 영역은 당연히 변경된다. 구성 역할을 담당하는 AppConfig를 애플리케이션이라는 공연의 기획자로 생각하자. 공연 기획자는 공연 참여자인 구현 객체들을 모두 알아야 함.

*이전에 돌렸던 코드 실행 : shift +F10

*이전에 돌렸던 코드 실행 : control + R

 

좋은 객체 지향 설계의 4원칙의 적용

 

여기서 3가지 SRP, DIP, OCP 적용

 

SRP 단일 책임 원칙 - 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

• 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하고 다양한 책임을 가지고 있음
• SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리
• 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당
• 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당

DIP 의존관계 역전 원칙 - 프로그래머는 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안 된다." 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나이다.

• 새로운 할인 정책을 개발하고, 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다. 왜냐하면 기존 클라이언트 코드(OrderServiceImpl)는 DIP를 지키며 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에 의존하는 것 같았지만, FixDiscountPolicy 구체화 구현 클래스에도 함께 의존했다.
• 클라이언트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경했다.
• 하지만 클아이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없다.
• AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클아이언트 코드에 의존관계를 주입했다. 이렇게 해서 DIP 원칙을 따르면서 문제도 해결했다.

OCP - 소프트웨어 요소는 확장 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

• 다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴
• 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔
• AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨.
• 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다. -> 변경할 필요 없음

 

 

IoC, DI, 그리고 컨테이너

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

• 기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행한다. 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 OrderServiceImpl은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 객체들이 실행될지 모른다.
• 이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.

프레임워크 vs 라이브러리

• 프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다.(JUnit)
• 반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다.

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

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

* 다이어그램 보기 : hello.core 오른쪽 클릭 > Diagrams > show Diagram

"정적인 클래스 의존관계"

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있음. 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다. 클래스 다이어그램을 보자.

OrderServiceImpl은 MemberRepository, DiscountPolicy에 의존한다는 것을 알 수 있다. 그런데 이러한 클래스 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl에 주입될지 알 수 없다.

클래스 다이어그램

"동적인 객체 인스턴스 의존관계"

애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계임

객체 다이어그램

• 애플리케이션 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결되는 것을 의존 관계 주입이라 한다.
• 객체 인스턴스를 생성하고, 그 참조값을 전달해서 연결된다.
• 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경할 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 컨테이너라고 한다.
• 의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 한다. 또는 어샘블러, 오브젝트 팩토리 등으로 불리기도 한다.

 

스피링으로 전환하기

 

지금까지 순수한 자바 코드만으로 DI를 적용했다. 이제 스프링을 사용해보자.

*

AppConfig.java

@Configuation : class 앞에 붙임 , 애플리케이션 구성정보 담당

@Bean : 각 매서드에 붙임, 스프링 컨테이너에 등록이 됨

 

MemberApp.java

ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService",MemberService.class);

위의 코드로 바꿔줌

 

스프링 컨테이너

• ApplicationContext를 스프링 컨테이너라고 한다.
• 기존에는 개발자가 AppConfig를 사용해서 직접 개체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
• 스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 AppConfig를 설정(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @Bean이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 한다.
• 스프링 빈은 @Bean이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다. (memerService, orderService)
• 이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig를 사용해서 직접 조회했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)을 찾아야 한다. 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있다.
• 기존에는 개발자가 직접 자바 코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.

 

 

참고 강의 : https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EA%B8%B0%EB%B3%B8%ED%8E%B8/dashboard

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