[스프링 핵심 원리 - 기본편] 3. 스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

HJ·2022년 7월 29일

스프링 핵심 원리 - 기본편

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김영한 님의 스프링 핵심 원리 - 기본편 강의를 보고 작성한 내용입니다.
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

1. 할인 정책 변경 시, 문제 상황


< 회원 서비스 구현체 >

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

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

    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
}

할인 정책 변경 시, DIP와 OCP를 지키지 못하는 문제 발생
DIP 위반 : 클라이언트인 OrderServiceImpl이 DiscountPolicy 인터페이스에 의존하지만 동시에 구현 클래스인 FixDiscountPolicy, RateDiscountPolicy에도 의존하고 있음
OCP 위반 : FixDiscountPolicy에서 RateDiscountPolicy로 변경하려면 OrderServiceImpl의 코드를 수정해야함

2. 해결 방안


< 회원 서비스 구현체 >

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
        //private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

        private DiscountPolicy discountPolicy;
}

DIP 위반 해결 : 클라이언트가 인터페이스에만 의존하도록 변경
그러나 구현 객체가 없기 때문에 NullPointerException 발생
NullPointerException을 해결하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl 에 DiscountPolicy 의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주는 누군가가 필요

3. AppConfig

3-1. AppConfig 생성


< AppConfig >

public class AppConfig {

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

어플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스를 생성
기존에 MemberServiceImpl에서 MemoryMemberRepository를 생성하던 것을 AppConfig에서 진행
누군가가 MemberService를 불러서 쓴다면 AppConfig가 MemberServiceImpl을 생성하는데 이 때 MemoryMemberRepository가 같이 생성되어 연결된다

3-2. 회원 서비스 구현체 코드 변경


< 회원 서비스 구현체 >

public class MemberServiceImpl implements MemberService{

    private final MemberRepository memberRepository;

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

AppConfig를 통해 MemoryMemberRepository를 주입 받기 위해 생성자 추가
생성자를 통해 MemoryMemberRepository가 들어오면 위에서 선언한 memberRepository에 할당된다
MemberServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다
MemberServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부( AppConfig )에서 결정된다

➡️ 추상화에만 의존하기 때문에 DIP 원칙을 지키게 된다

3-3. 정리

AppConfig를 통해 MemberService를 불러서 사용
MemberService의 구현체 (MemberServiceImpl) 가 생성되는 동시에 MemoryMemberReposityory가 생성되어 생성자에 전달되고
MemberServiceImpl의 생성자를 통해 의존관계 인터페이스인 MemberRepository에 구현체인 MemoryMemberReposityory가 주입

➡️ 생성자 주입
MemberServiceImpl은 MemberRepository 인터페이스만 의존하고 있다
할인 정책에 의존하는 OrderServiceImpl 역시 동일한 방식으로 변경하면 DIP 위반을 해결할 수 있다
즉, DIP를 해결하기 위해 인터페이스에만 의존하도록 하고, AppConfig에서 구현 객체를 생성하고, 생성한 객체 인스턴스의 참조 ( 레퍼런스 )를 생성자를 통해 주입한다

3-4. 클래스 및 객체 인스턴스 다이어그램

객체의 생성과 연결은 AppConfig 가 담당한다
AppConfig가 MemberServiceImpl과 MemoryMemberRepository를 생성한다
AppConfig는 memoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 memberServiceImpl 을 생성하면서 생성자로 전달
DIP 완성 : MemberServiceImpl 은 MemberRepository 인 추상에만 의존하고 구체 클래스를 몰라도 된다
객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었다
클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI ( Dependency Injection ) 우리말로 의존관계 주입 또는 의존성 주입이라 한다

4. AppConfig 사용


< MemberApp >

public class MemberApp {

    public static void main(String[] args) {

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

memberService에는 MemberServiceImpl이 할당되어진다


< MemberServiceTest >

class MemberServiceTest {

    MemberService memberService;

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

5. AppConfig Refactoring


< Refactoring 이전 AppConfig >

public class AppConfig {

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

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(new MemoryMemberRepository(), new FixDiscountPolicy());
    }
}

new MemoryMemberRepository()가 중복되고, 역할에 따른 구현이 잘 안보인다


< Refactoring 이후 AppConfig >

public class AppConfig {

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

    private MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

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

6. 할인 정책 변경

할인 정책 변경 시, AppConfig의 코드만 변경하면 된다
FixDiscountPolicy ➡️ RateDiscountPolicy 로 변경해도 구성 영역만 영향을 받고, 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다

7. 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 적용

7-1. SRP (단일 책임 원칙)

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다
구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당
클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당

7-2. DIP (의존 관계 역전 원칙)

프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.” 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다
클라이언트 코드가 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경했다
하지만 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없다 ( NullPointerException )
AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입하면서 DIP 원칙을 지키고 문제도 해결했다

7-3. OCP ( 개방 / 폐쇄 원칙 )

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다
다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴
애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔
AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy에서 RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨
소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다

8. IoC (Inversion of Control, 제어의 역전)

기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다
예를 들어, MemberServiceImpl이 new 키워드를 통해 MemoryMemberRepository를 직접 생성하는 것처럼
즉, 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다

하지만 AppConfig가 등장한 이후에 프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있고 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다
프레임워크가 객체를 호출(생성)한다
이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다
예를 들어, OrderServiceImpl 은 필요한 인터페이스들을
호출하지만 인터페이스에 어떤 구현 객체들이 할당될지 모른다

프레임워크 vs 라이브러리
- 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 프레임워크 (JUnit)
- 반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 라이브러리

9. DI ( Dependency Injection, 의존관계 주입 )

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

9-1. 정적인 클래스 의존관계

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다
정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않고 코드만으로도 알 수 있다
OrderServiceImpl 은 MemberRepository , DiscountPolicy 에 의존한다는 것을 알 수 있다 ( 어떤 인터페이스에 의존하는지 알 수 있다 )
그런데 클래스 의존관계 만으로는 실제로 어떤 객체가 OrderServiceImpl 가 의존하는 인터페이스에 주입될지 알 수 없다

9-2. 동적인 객체 인스턴스 의존관계

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 연결 되는 것을 의존관계 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

10. 컨테이너

AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다
의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 한다

11. AppConfig를 스프링 기반으로 변경

11-1. AppConfig 변경


< AppConfig >

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

    @Bean
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        //return new FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

@Configuration : 어플리케이션 설정을 구성하는 클래스라는 것을 의미
@Bean : 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록
스프링 빈으로 등록할 때 메소드 이름으로 등록됨
이전 게시글 참고 : https://velog.io/@hj_/SpringBoot-2-14.-%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%EB%B9%88-%EB%93%B1%EB%A1%9D

11-2. 변경된 AppConfig 사용


< MemberApp >

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        
        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
    }
}

ApplicationContext : 스프링 컨테이너
스프링 컨테이너를 생성할 때는 new AnnotationConfigApplicationContext를 사용
ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class) : AppConfig에 있는 환경설정 정보를 가지고 스프링이 @Bean어노테이션이 붙은 애들의 객체를 생성해서 스프링 컨테이너에서 관리

객체를 사용할 때, 스프링 컨테이너에서 가져와야함
applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class) : 이름과 타입을 가지고 꺼낸다

12. 스프링 컨테이너

ApplicationContext : 스프링 컨테이너
스프링 컨테이너를 통해 직접 객체를 생성하고 DI를 한다
스프링 컨테이너는 @Configuration 이 붙은 AppConfig 를 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 @Bean 이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다
스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야 한다
스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있다
기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다

참고> 인텔리제이 단축키

Test 생성 단축키 : Ctrl + Shift + T
해당 클래스 파일로 이동 : Ctrl + B
코드를 함수로 변환 : Ctrl + Alt + M

이전 포스트

[스프링 핵심 원리 - 기본편] 2. 스프링 핵심 원리 이해1 - 예제 만들기

다음 포스트

[스프링 핵심 원리 - 기본편] 3. 스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

스프링 핵심 원리 - 기본편

1. 할인 정책 변경 시, 문제 상황

2. 해결 방안

3. AppConfig

3-1. AppConfig 생성

3-2. 회원 서비스 구현체 코드 변경

3-3. 정리

3-4. 클래스 및 객체 인스턴스 다이어그램

4. AppConfig 사용

5. AppConfig Refactoring

6. 할인 정책 변경

7. 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 적용

7-1. SRP (단일 책임 원칙)

7-2. DIP (의존 관계 역전 원칙)

7-3. OCP ( 개방 / 폐쇄 원칙 )

8. IoC (Inversion of Control, 제어의 역전)

9. DI ( Dependency Injection, 의존관계 주입 )

9-1. 정적인 클래스 의존관계

9-2. 동적인 객체 인스턴스 의존관계

10. 컨테이너

11. AppConfig를 스프링 기반으로 변경

11-1. AppConfig 변경

11-2. 변경된 AppConfig 사용

12. 스프링 컨테이너

참고> 인텔리제이 단축키

[스프링 핵심 원리 - 기본편] 2. 스프링 핵심 원리 이해1 - 예제 만들기

[스프링 핵심 원리 - 기본편] 4. 스프링 컨테이너와 스프링 빈

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