객체 지향 설계와 스프링

LeeKyoungChang·2021년 12월 20일
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스프링 역사

2002년 로드 존슨 책 출간
EJB의 문제점 지적
EJB 없이도 충분히 고품질의 확장 가능한 애플리케이션을 개발할 수 있음을 보여주고, 30,000라인 이상의 기반 기술을 예제 코드로 선보임
책 추간 직후 Juergen Hoeller(유겐 휠러), Yann Caroff(얀 카로프)가 로드 존슨에게 오픈소스 프로젝트를 제안
스프링의 핵심 코드의 상당수는 유겐 휠러가 지금도 개발
스프링 이름 : 전통적인 J2EE(EJB)라는 겨울을 넘어 새로운 시작이라는 뜻

 

스프링

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스프링 프레임 워크

  • 핵심 기술: 스프링 DI 컨테이너, AOP, 이벤트, 기타
  • 웹 기술: 스프링 MVC, 스프링 WebFlux
  • 데이터 접근 기술: 트랜잭션, JDBC, ORM 지원, XML 지원
  • 기술 통합: 캐시, 이메일, 원격접근, 스케줄링
    테스트: 스프링 기반 테스트 지원
  • 언어: 코틀린, 그루비
  • 최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용

스프링 부트

  • 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 사용
  • 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성
  • Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 됨
  • 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공
  • 스프링과 3rd parth(외부) 라이브러리 자동 구성
  • 메트릭, 상태 확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공
  • 관례에 의한 간결한 설정

스프링 단어
스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.

  • 스프링 DI 컨테이너 기술
  • 스프링 프레임워크
  • 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

스프링의 진짜 핵심

  • 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크
  • 자바 언어의 가장 큰 특징 - 객체 지향 언어
  • 스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크
  • 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

 

객체 지향

추상화, 캡슐화, 상속, 다향성

객체 지향 프로그래밍

  • 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지 를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다. (협력)
  • 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프 트웨어 개발에 많이 사용된다.

유연하고, 변경이 용이란?

  • 레고 블럭 조립하듯이
  • 키보드, 마우스 갈아 끼우듯이
  • 컴퓨터 부품 갈아 끼우듯이
  • 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법

 

다향성

실세계와 객체 지향을 1:1로 매칭 하지 않는다.
실세계의 비유로 이해하기에는 좋다.
역할구현으로 세상을 구분
ex)
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운전자는 자동차 내부 구조 모른다.
내부가 바뀌어도 역할만 변경되지 않으면 운전자는 유지
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다향성의 실세계 비유

  • 운전자 - 자동차
  • 공연 무대
  • 키보드, 마우스, 세상의 표준 인터페이스들
  • 정렬 알고리즘
  • 할인 정책 로직

    역할과 구현을 분리
  • 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.
  • 장점
    • 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
    • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
    • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
    • 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

역할과 구현을 분리

  • 자바 언어의 다형성을 활용
    • 역할 = 인터페이스
    • 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
  • 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
  • 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

 

자바 언어의 다향성
댜향성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.

  • 오버라이딩 된 메서드가 실행
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다향성의 본질

  • 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
  • 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야함
  • 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

 

역할과 구현을 분리

  • 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음
  • 유연하고, 변경이 용이
  • 확장 가능한 설계
  • 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경 가능
  • 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요
  • 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.

 

스프링과 객체 지향

  • 다형성이 가장 중요하다!
  • 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
  • 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.
  • 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이! 공연 무대의 배우를 선택하듯이! 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

 

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리

(1) SRP 단일 책임 원치(single responsibility principle)

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

(2) OCP 개방-폐쇄 원칙(Open/closed principle)

  • 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다
  • 이런 거짓말 같은 말이? 확장을 하려면, 당연히 기존 코드를 변경?
  • 다형성을 활용해보자
  • 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현
  • 지금까지 배운 역할과 구현의 분리를 생각해보자

(2-1) OCP 개방-폐쇄 원칙 문제점
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MemberService 클라이언트가 클래스를 직접 선택

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드
MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); //변경 코드
  • 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다.
  • 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.

이 문제를 어떻게 해결해야 하나?
: 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.

(3) 리스코프 치환 원칙(Liskov substitution principle)

  • 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, 느리 더라도 앞으로 가야함

(4) ISP 인터페이스 분리 원칙(Interface segregation principle)

  • 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.

(5) DIP 의존관계 역전 원칙(Dependency inversion principle)

  • 프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.” 의존성 주입은 이 원칙 을 따르는 방법 중 하나다.
  • 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 변 경이 아주 어려워진다.

(5-1) DIP 의존관계 역전 원칙(Dependency inversion principle)

  • 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다. (구현 클래스 : MemoryMemberRepository)
  • MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
    • MemberRepository m = new * MemoryMemberRepository();
  • DIP 위반

 

정리

  • 객체 지향의 핵심은 다형성
  • 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없다.
  • 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.
  • 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.
  • 뭔가 더 필요하다.

 

객체 지향 설계와 스프링

스프링 이야기에서 객체 지향 이야기가 나온 이유
(1) 스프링은 다음 기술로 다향성 + OCP, DIP를 가능하게 지원

  • DI(Dependency Injection) : 의존관계, 의존성 주입
  • DI 컨테이너 제공
  • 순수하게 자바로 OCP, DIP 원칙들을 지키면서 개발을 해보면, 결국 스프링 프레임워크를 만들게 된다. (DI 컨테이너)

(2) 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장
(3) 쉽게 부품을 교체하듯이 개발

 

정리

  • 모든 설계에 역할과 구현을 분리하자.
  • 자동차, 공연의 예를 떠올려보자.
  • 애플리케이션 설계도 공연을 설계 하듯이 배역만 만들어두고, 배우는 언제든지 유연하게 변경할 수 있도록 만드는 것이 좋은 객체 지향 설계다.
  • 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자

정리(실무 고민)

  • 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.
  • 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.

 
강의를 다 듣고나서
객체지향 책 : http://www.yes24.com/Product/Goods/18249021
스프링 책 : http://www.yes24.com/Product/Goods/7516911
JPA 책(강의 듣기) : http://www.yes24.com/Product/Goods/19040233

공부하기

 


참고
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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