순수 자바 앱의 고질적인 문제

• 각각의 인터페이스를 배역이라 하자
• 실제 배역에 맞는 배우를 선택하는 것은 누가 하는가?
• 우리가 저번시간에 봤던 코드는 로미오역할(인터페이스)을 하는 배우(구현체)가 줄리엣 역할(인터페이스)를 하는 여자배우(구현체)를 직접 초빙하는 것과 같다.

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

  ⇒ 남배우는 공연도 해야하고 동시에 여배우를 직접 초빙해야하는 다양한 책임을 가지게 된다.
  

관심사를 분리하자

• 배우는 본인의 역할인 배역을 수행하는 것에만 집중해야한다.
• 디카프리오는 어떤 여자 주인공이 선택되더라도 똑같이 공연을 할 수 있어야한다.
• 공연을 구성하고, 담당 배우를 섭외하고, 역할에 맞는 배우를 지정하는 책임을 담당하는 별도의 공연 기획자가 나올 시점이다.
• 공연 기획자를 만들고, 배우와 공연 기획자의 책임을 분리하자

AppConfig의 등장

• 애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(Config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스를 만들자

MemberServiceImpl 변경전

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();

MemberServiceImpl 변경 후

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

  private final MemberRepository memberRepository;

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

AppConfig 작성

public class AppConfig {

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

• 객체를 초기화하지 않고 선언만 한 후 생성자를 만든다.
• 생성자 주입
  • MemberRepository의 구현체가 무엇이 들어갈지를 AppConfig의 생성자를 통해 결정한다.
• MemoryMemberRepository는 인터페이스인 MemberRepository 만 참조,구현체는 없다. ⇒ 인터페이스에만 의존
  
• 설계 변경으로 ServiceImpl은 MemberRepository를 의존하지 않는다. ⇒ MemberRepository 인터페이스에만 의존한다.
  
• MemberServiceImpl입장에서 생성자를 통해 어떤 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다.
  • 오직 MemberServiceImpl이 아닌 AppConfig에서 구현체가 결정된다.
• MemberServiceImpl은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 된다.

정리

AppConfig

public class AppConfig {

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

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

1. AppConfig 는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.
- MemberServiceImpl
- MemoryMemberRepository
- OrderServiceImpl
- FixDiscountPolicy
2. AppConfig 는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 생성자를 통해 주입한다.
- MemberServiceImpl →MemoryMemberRepository
- OrderServiceImpl → MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy

생성자 주입

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

  private final MemberRepository memberRepository;

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

• 코드 변경 후 MemberServiceImpl 은 MemoryMemberRepository 를 직접 의존하지 않는다.
• MemberRepository (인터페이스)만을 의존한다.
• MemberServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부(AppConfig)결정
• 의존 관계에 대한 책임은 **AppConfig에게 넘기고 MemberServiceImpl 는 실행에만 집중**

클래스 다이어그램

• 원래는 MemberServiceImpl 이 MemoryMemberRepository 를 생성하였음
• 이제는 AppConfig 가 MemoryMemberRepository의 생성과 연결을 담당한다.
• DIP완성
  • MemberServiceImpl 은 MemberRepository 인 추상(인터페이스)에만 의존
  • 이제는 구현체를 몰라도 상관없다.
• 관심사의 분리
  • 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확하게 분리되었다.

의존성 주입 (Dependency Injection)

• AppConfig 객체는 MemoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 MemberServiceImpl 을 생성하면서 생성자로 전달한다.
• 클라이언트인 MemberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는것 같다고 해서
• DI(Dependency Injection) 우리말로 의존관계 주입 또는 의존성 주입이라고 한다.

• 처음으로 돌아가서 정액 할인 정책을 정률 % 할인 정책으로 바꿔보자
  • FixDiscountPolicy → RateDiscountPolicy
  • 어떤 부분만 변경하면 되겠는가? ⇒ **AppConfig**
• 왜?
  • **AppConfig** 의 등장으로 사용 영역과 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리됨
    
  

변경 전

public class AppConfig {

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

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

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

    private DiscountPolicy discountPolicy() {
		        **// return new FixDiscountPolicy();
						return new RateDiscountPolicy();** 
    }

}

• 할인 정책을 변경해도, 앱의 구성을 담당하는 **AppConfig** 만 변경하면 된다.
• 클라이언트 코드를 포함한 사용 영역의 어떠한 코드도 변경할 필요 없음!
  • 심지어 구성영역을 xml로 구현할 경우 자바 코드를 건들 필요도 없다!

객체지향 설계 5원칙 적용

SRP 단일 책임 원칙

하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야한다.

• 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig 가 담당
• 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당

DIP 의존관계 역전 원칙

추상화에 의존해야하지 구체화에 의존하면 안된다. (의존성 주입)

• 새로운 할인 정책을 적용하려고 하니, 클라이언트 코드도 함께 변경했어야했음
  • DIP를 지킨 것 같았지만 사실 DIP가 지켜지지 않았음
• 클라이언트 코드가 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경
  • 하지만 클라이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 할 수가 없다.
• AppConfig와 생성자 주입을 통해 객체 인스턴스를 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다.

OCP

소프트웨어 요소는 확장에는 열려있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

• 다형성을 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴
• 애플리케이션을 사용영역과 구성 영역으로 나눔
• AppConfig 가 의존 관계를 FixDiscountPolicy → RateDiscountPolicy 로 변경해서 주입
• 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용영역의 변경은 닫혀있다.

제어의 역전

• 기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 필요한 구현 객체를 생성, 연결, 실행 했다.
• AppConfig가 등장한 이후에는

  • 구현객체 → 자신의 로직을 실행하는 역할

  • AppConfig→ 프로그램의 제어 흐름 역할

    ⇒ 이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아닌 외부에서 관리하는 것을 IoC라 한다.

프레임워크 vs 라이브러리

• 프레임워크 : 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행 (JUnit)
• 라이브러리 : 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당

의존관계 주입

• 의존관계는 정적인 클래스 의존관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존 관계 둘을 분리해서 생각

정적인 클래스 의존관계

• 클래스가 사용하는import 만 보고 의존 관계를 판단.
• 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

동적인 객체 인스턴스 의존관계

• 의존관계 주입
  • 앱이 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결되는 것
  • 객체 인스턴스를 생성하고 그 참조값을 전달해서 연결한다.
• 의존관계 주입의 장점
  1. 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 인스턴스 타입을 변경할 수 있다.
  2. 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 인스턴스 의존관계를 변경할 수 있다.

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

• AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해주는 것
• IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.
  • 의존 관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라고 부른다.
• 또는 어셈블러, 오브젝트 팩토리 등으로 불리기도 한다.

• 지금까지는 순수한 자바 코드만으로 DI를 적용했다면 이제 스프링을 사용해보자

스프링 기반으로 변경

AppConfig 를 바꾸기

**@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 RateDiscountPolicy();
    }
}

app코드 변경하기

public class MemberApp {

    public static void main(String[] args){
//        AppConfig appConfig = new AppConfig();
//        MemberService memberService = appConfig.memberService();
        **ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);**

        Member member = new Member(1L, "james", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

        System.out.println("find member : "+member);
        System.out.println("memberService.findById(1L) = " + memberService.findMember(1L));

    }
}

public class OrderApp {
    public static void main(String[] args){

//        AppConfig appConfig = new AppConfig();

//        MemberService memberService = appConfig.memberService();
//        OrderService orderService = appConfig.orderService();

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

        Member member = new Member(1L, "james", Grade.VIP);

        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(1L, "toy", 2000);

        System.out.println(order);
        System.out.println(order.calculatePrice());
    }
}

\

스프링 컨테이너

• ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 한다.

• 기존에는

  • 개발자가 AppConfig를 사용해서 직접 객체를 생성하고 의존성 주입을 했지만
  • 개발자가 필요한 객체를 AppConfig를 사용해서 직접 조회함
  • 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 해결함

• 이제는

  • 스프링 컨테이너틀 통해서 사용한다.
  • 스프링 컨테이너를 통해 필요한 스프링 빈을 찾을 수 있다.
    • 스프링 빈은 applicationContext.getBean()메서드를 사용해 찾을 수 있다.
  • 스프링 컨테이너에 객체를 빈으로 등록하고 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용할 수 있음

• 스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 AppConfig를 설정(구성)정보로 사용한다.

• @Bean이 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다.

  • 스프링 빈 = 스프링 컨테이너에 등록된 객체

• 스프링 빈은 이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다.