[Spring] 스프링의 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

안나·2024년 2월 15일

Spring

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이 글은 인프런에서 김영한 님의 "스프링 핵심원리 - 기본편"을 수강 후 공부한 내용을 정리한 게시글입니다. 부족한 부분이 있다면 언제든 지적 부탁드립니다.

✏️ 비즈니스 설계 Remind

✏️ DIP, OCP 위반 상황 설명

지난 시간에는 정액 할인 정책만 구현하여 의존해두었는데 요구 사항이 정률 할인 정책으로 변경되었다.

변경에 따라 RateDiscountPolicy를 구현하고 할인 정책을 변경하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl코드를 고쳐야 한다.


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

이렇게 될 경우 DIP, OCP 를 위반하게 되는 문제가 발생된다!

DIP (의존관계 역전 원칙) : 추상화에 의존 해야 한다.
- 주문서비스 클라이언트( OrderServiceImpl)는 DiscountPolicy인터페이스에 의존하면서 DIP를 지킨 것 같아 보이지만 클래스 의존관계를 분석해보면 추상(인터페이스) 뿐만 아니라 구체(구현) 클래스에도 의존하고 있다. ⇒ DIP 위반 !
  → 추상(인터페이스) 의존: DiscountPolicy
  → 구체(구현) 클래스: FixDiscountPolicy, RateDiscountPolicy
```
![image](https://github.com/SpringSync/Spring-Basic/assets/99172832/26a873ff-8b3b-4b1b-a3c3-9718ecfda683)


![image](https://github.com/SpringSync/Spring-Basic/assets/99172832/19e4c289-e6c9-4fbf-997f-6f91354fafe9)


위 그림처럼 의존되어 있다고 생각하지만 실제로는 아래 그림처럼 의존되어있다.
```
OCP (개방폐쇄의 원칙) : 확장에는 열려있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
- 지금 코드는 기능을 확장해서 변경하면, 클라이언트 코드에 영향을 준다! 즉, FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경하는 순간 OrderServiceImpl의 소스
  코드도 함께 변경해야 한다! ⇒ OCP 위반!

이를 해결하기 위해서는 ?

인터페이스(추상)에만 의존하도록 변경해야한다!

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

위 코드는 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경하였지만 구현체가 없어서 NullPointException이 발생한다.
이를 해결하기 위해서는 누군가가 클라이언트인 OrderServiceImpl 에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주어야 한다. 그 역할을 하는 것이 다음에 알아 볼 AppConfig이다.

✏️ 관심사 분리 - AppConfig

관심사 분리

주문에 대한 서비스와 멤버를 관리하는 서비스가 각각의 역할(인터페이스)를 하듯이 구현 객체를 생성하고 연결하는 역할을 하는 클래스를 별도로 만들어서 관심사를 분리해야 한다.

애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스인 AppConfig를 만들어보자.

AppConfig

위 사진과 같이 AppConfig가 MemberServiceImpl과 MemoryMemberRepository와 같이 구현 객체를 생성하여 주입해줄 수 있도록 만들어 볼 것이다.

어떻게 하느냐?

AppConfig 에서 MemberService 구현 객체를 생성해서 반환하는 메소드를 만들어 둘 것이다. → memberService()

package hello.core;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;
public class AppConfig {

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

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

}

위 코드의 memberService() 메소드를 설명하면 MemberServie의 구현 객체인 MemberServiceImpl 를 생성하여 반환하는 메소드 이다.

이 메소드를 통해서 처음 어플리케이션이 실행되면서 MemberService 가 생성되어야 할 때 MemberServiceImpl을 생성하고 주입할 수 있다.

orderService() 메소드 또한 OrderService 구현 객체인 OrderServiceImpl를 생성하여 반환하는 메소드이다.

MemberServiceImpl - 생성자 주입

Appconfig의 memberService()

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

AppConfig에서 MemberServiceImpl를 생성하면서 MemberRepository의 구현 객체인 MemoryMemberRepository 객체를 생성하고 주입하고 있다.

즉 참조값을 생성자를 통해서 전달하고 있다.

이렇게 객체를 생성하면서 주입하기 위해서는 MemberServiceImpl의 생성자 메소드에서 파라미터를 MemberRepositoy로 받고 있어야 한다.

package hello.core.member;

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

    private final MemberRepository memberRepository;

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

		. . .

}

MemberRepositroy의 구현객체의 생성은 AppConfig에서만 일어날 뿐 MemberServiceImpl에서는 넣어준 객체를 주입만 한다.

MemberServiceImpl입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다. 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부( AppConfig)에서 결정된다. 그렇기 때문에 MemberServiceImpl 은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부(AppConfig)에 맡기고 실행에만 집중하면 된다.

클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해 DI(Dependency Injection) 우리말로 의존관계 주입 또는 의존성 주입이라 한다

[객체를 생성하고 연결하는 역할]과 [실행하는 역할]이 명확하게 분리 되었다.

결과적으로 MemberServiceImpl인 구현 객체는 MemberRepository인 인터페이스에만 의존하게 된다. ⇒ DIP 완성!

OrderServiceImpl - 생성자 주입

AppConfig - orderService()

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

package hello.core.order;
import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository;
    private final DiscountPolicy discountPolicy;

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

설계 변경으로 OrderServiceImpl 은 FixDiscountPolicy 를 의존하지 않는다!
단지 DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다.
즉 구현객체에 의존하지 않고 인터페이스에만 의존한다.
OrderServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다.
OrderServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체을 주입할지는 오직 외부( AppConfig)에서 결정한
다.
OrderServiceImpl 은 이제부터 실행에만 집중하면 된다.
OrderServiceImpl 에는 MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy 객체의 의존관계가 주입된다.

실행

package hello.core;
import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
        Member member = new Member(1L, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);
        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new member = " + member.getName());
        System.out.println("find Member = " + findMember.getName());
    }
}

package hello.core;
import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderService;
public class OrderApp {
    public static void main(String[] args) {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
        OrderService orderService = appConfig.orderService();
        long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);
        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);
        System.out.println("order = " + order);
    }
}

정리

객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당한다.
AppConfig 는 어플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 “생성”한다.
- MemberServiceImpl
- MemoryMemberRepository
- OrderServiceImpl
- FixDiscountPolicy
AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 생성자를 통해서 주입(연결)해준다.
- MemberServiceImpl → MemoryMemberRepository
- OrderServiceImpl → MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy

AppConfig 리팩토링

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

package hello.core;
import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;
public class AppConfig {

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

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

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

    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        return new FixDiscountPolicy();
    }
}

✏️ 새로운 구조

AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과, 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분
리되었다.

FixDiscountPolicy RateDiscountPolicy 로 변경해도 구성 영역만 영향을 받고, 사용 영역은 전혀
영향을 받지 않는다.

AppConfig의 discountPolicy()

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

이제 할인 정책을 변경해도, 애플리케이션의 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경하면 된다. 클라이언트 코드인 OrderServiceImpl 를 포함해서 사용 영역의 어떤 코드도 변경할 필요가 없다.

위와 같이 AppConfig 코드만 변경해주면 주입관계가 위 사진과 같이 변경된다.

✏️ 좋은 객체 지향 설계를 하고 있을까?

SRP 단일 책임 원칙

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당

클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당

OCP 개방 폐쇄의 원칙

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다.

DIP 의존 관계 역전 원칙

추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.

AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy → RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다. → 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종
반면에 AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다. 프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다. 예를 들어서 OrderServiceImpl 은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 구현 객체들이 실행될지 모른다.
프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있다. 심지어 OrderServiceImpl 도
AppConfig가 생성한다. 그리고 AppConfig는 OrderServiceImpl 이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 도 있다. 그런 사실도 모른체 OrderServiceImpl 은 묵묵히 자신의 로직을 실행할 뿐이다.
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)

정적인 클래스 의존관계

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 판단

동적인 객체 인스턴스 의존 관계

애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계
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.

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.

✏️ 스프링으로 전환

AppConfig 스프링 기반으로 변경

package hello.core;
import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.RateDiscountPolicy;import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }
    @Bean
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(
                memberRepository(),
                discountPolicy());
    }
    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }
    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

설정을 구성한다는 뜻의 @Configuration 을 붙여준다.
메서드에 @Bean 을 붙여준다. 이렇게 하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록한다.

MemberApp에 스프링 컨테이너 적용

package hello.core;
import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
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, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);
        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new member = " + member.getName());
        System.out.println("find Member = " + findMember.getName());
    }
}

OrderApp에 스프링 컨테이너 적용

package hello.core;
import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
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);
        long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);
        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);
        System.out.println("order = " + order);
    }
}

스프링 컨테이너

ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다.
기존에는 개발자가 AppConfig 를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 AppConfig 를 설정(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @Bean 이라 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. ( memberService , orderService )
이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig 를 사용해서 직접 조회했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야 한다. 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용
해서 찾을 수 있다.
기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.

안나

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