객체 지향 설계는 컴퓨터 프로그램을 여러개의 독립된 단위(객체)들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고받고 데이터를 처리하며, 객체 지향 설계는 부품을 갈아 끼우듯이 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있게 해준다. 이러한 유연함은 다형성을 통해 구현된다.

결론적으로 다형성의 본질은 유연한 변경이다. 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경 가능, 즉 클라이언트를 변경하지 않고 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다. 또한 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것도 중요하다.

좋은 객체 지향 설계를 위한 SOLID라는 5가지 원칙이 존재한다.

1. SRP 단일 책임 원칙

Single responsibility principle

"한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다" 라는 의미를 가지고 있다. 그런데 사실 하나의 책임이라는 것이 좀 모호한 부분이 있긴 하다. 코드의 문맥과 상황에 따라 다를 수 있는데, 결국 중요한 부분은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것이라 볼 수 있겠다.

2. OCP 개방-폐쇄 원칙

Open/closed principle

소프트웨어 요소가 확장에는 열려있고 변경에는 닫혀있어야 한다는 의미이다. 근데 코드의 변경 없이 확장이 가능한가? 이때 다형성을 활용한다. 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현한다. 즉, 역할과 구현을 분리해서 실현이 가능하다. 아래 코드를 보자.

public class MemberService {
	// private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
	private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}

위와 같은 코드는 분명히 다형성을 잘 사용했지만 MemoryMemberRepository에서 JdbcMemberRepository로 변경 시 코드의 변경이 발생하고 OCP가 깨진다. 즉 MemberService가 구현 클래스를 직접 선택해야 하고, 구현 객체를 변경하려 하면 클라이언트 코드를 변경해야 한다는 점이 문제이다. 이에 대해 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자를 만듦으로써 해결할 수 있다. 스프링에서는 spring container가 해당 역할을 해준다.

3. LSP 리스코프 치환 법칙

Open/closed principle

프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다라는 법칙이다. 하지만 단순히 컴파일을 성공한다는 것과는 다르다. 만약 자동차 인터페이스에서 엑셀 기능을 구현할 때 뒤로 가도록 만들 수는 있지만, 뒤로 가면 원래 기능과는 다른 의도를 가지게 되기 때문에 LSP가 위반된다.

다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 의미를 가지고 있으며 다형성에서 인터페이스를 구현한 구현체를 믿고 사용하기 위한 중요한 법칙이다.

4. ISP 인터페이스 분리 원칙

Interface segregation principle

특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다는 법칙이다. 예를 들어 자동차 인터페이스를 운전 / 정비 인터페이스로 분리하고 사용자 클라이언트를 운전자 / 정비사 클라이언트로 분리했을 때 정비 인터페이스가 변해도 운전자 클라이언트에는 영향을 주지 않는다.

결국 적당한 크기로 인터페이스를 잘 쪼개는 것이 중요하다는 말과 같고 결론적으로 인터페이스가 명확해지고 대체 가능성이 높아지게 된다.

5. DIP 의존관계 역전 원칙

Dependency inversion principle

프로그래머는 추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.

다시 위 코드를 보자.

public class MemberService {
	// private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
	private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}

위 코드는 MemberService는 인터페이스 MemberRepository에 의존하지만, 동시에 구현 클래스(MemoryMemberRepository, JdbcMemberRepository)에도 의존하고 있다. 즉 위 코드는 DIP를 위반한 코드이다.

이렇게 구현체에 의존하게 되면 나중에 변경이 아주 어려워지고 유연하게 구조체를 변경할 수 없어진다.

결론적으로 프로그래머는 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스 즉, 역할에 의존하는 코드를 작성해야 한다.

결론

위 법칙(원칙)들을 고려하며 코드를 작성하다보면 언젠가는 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아끼우듯이 개발하는 것이 불가능하다는 것을 느낄것이다. 왜냐하면 구현 객체 변경 시 필연적으로 클라이언트 코드도 함께 변경되기 때문이다. 즉 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.

그래서 스프링에서는 DI (Dependency Injection) : 의존성 주입 그리고 DI 컨테이너로 다형성과 OCP, DIP를 가능하게 지원한다. 즉 클라이언트 코드의 변경 없이 기능의 확장이 가능하게 해준다.