스프링 핵심 원리 기본편 - 1 : 객체 지향 설계와 스프링

박철민·2022년 8월 31일
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스프링 핵심 원리

강의 소개

스프링 핵심 원리의 기능에서 넘어 객체 지향과 스프링에 대한 이해를 좀 더 하고 시야를 넓힐 수 있도록 할 것

여러 이론 적인 내용들을 자세히 강의 할 것이다.

  • IoC
  • DI
  • 컨테이너
  • SOLID
  • SRP
  • OCP
  • DIP

이러한 용어들을 이해하고 핵심 가치를 이해하자

스프리의 핵심 가치

객체 지향이다.

왜 스프링이 탄생하였는가?

좋은 객체 지향 원리를 이해하기

강의 목표

단순한 레퍼런스 문서 설명이 아닌 스프링을 이해하는 것

스프링의 본질 깊은 이해
객체 지향 설계를 고미낳는 개발자

객체 지향 설계와 스프링

이야기 - 자바 진영의 추운 겨울과 스프링의 탄생

스프링이 어떻게 탄생하였는가?

자바에 표준 기술은 EJB입니다.

Enterprise Java Beans
-> 이것이 정석이었다.

오픈 소스들은 보안성 문제로 기피되었다.

EJB는 좋은 기능들이 많았다. 그러나 비쌌다.

EJB 지옥

느리고 배우기 어려웠다. 복잡했다.

EJB에 의존적으로 개발을 하였다. -> 코드를 이해하는데 어려움이 많았다.

치명적이었다.

엔티피라는 ORM 기술은 너무 수준이 낮았다.

POJO로 돌아가자라는 의견이 나왔다.

EJB를 비판하는 책의 등장
스프링

EJB의 엔티티빈 기술을 대체하는 책 등장
하이버네이트

실용성과 안정성이 섞인 JPA가 탄생하였다.

스프링 역사

지금 시대에서 가장 중요한 것은 스프링이다.

스프링은 로드 존슨이 책을 출간하면서 EJB를 비판하고 스프링 코드를 보여주며 비판하였습니다.

객발자들이 예제 코드를 다 따라 썼다.

전설의 시작

오픈 소스 프로젝트의 시작
유겐 휠러, 얀 카로프가 로드 존슨에게 제안

스프링 이름은 전통적인 J2EE라는 겨울을 넘어 새로운 시작이라는 뜻으로 지음

스프링 역사

XML을 이용하였다. 자바 코드로 설정, 스프링 부트에 탄생(설정을 쉽게 해주는)
리엑티브 프로그래밍 지원(node js처럼 개발할 수 있게 되었다.https://yunzai.dev/posts/RxJava_%EB%A6%AC%EC%97%91%ED%8B%B0%EB%B8%8C(Reative)_%ED%94%84%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EB%9E%98%EB%B0%8D%EC%9D%B4%EB%9E%80/),

스프링이란?

스프링 기술들

데이터베이스 관련으로 기본적인 CRUD 같은 것을 편하게 사용하는 것이 스프링 데이터 -> 가장 많이 쓰이는 것은 JPA

세션은 세션기능을 편하게 하는 것

스프링 시큐리티는 보안을

API 문서를 사용하기 편하게 해주는 Rest Docs

스프링 배치를 데이터를 배치 처리해주는 것

클라우드는 클라우드를 사용하는데 도와준다.

스프링 프레임워크가 핵심 그리고 다른 기술들을 쉽게 사용할 수 있도록 도와주는 스프링 부트(설정)

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 사용할 수 있도록 한다.

스프링 부트

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

스프링 단어?

스프잉이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.

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

스프잉은 왜 만들었을까요?

핵심 개념

이 기술은 왜 만들었는가?
이 기술의 핵심 컨셉은?

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

좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

객체 지향 특징

  • 추상화
  • 캡슐화
  • 상속
  • 다형성

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 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다.(협력)

객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.

유연하고, 변경이 용이

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

다형성

다형성의 실세계 비유

  • 실세계와 객체 지향을 1:1로 매칭 X
  • 그래도 실세계의 비유로 이해하기에는 좋음
  • 역할과 구현으로 세상을 구분

자동차의 역할에 다른 자동차들이 와도 상관이 없다.

자동차가 바뀌어도 운전자에게 문제가 없다.

자동차 역할을 하는 다른 객체를 넣을 수 있다.

왜 이것이 가능한가?

자동차 인터페이스(역할)을 통해서 운전자가 사용한다.
자동차 인터페이스의 요건을 충족하는 구현체들을 모두 들어올 수 있다.

다른 대상으로 바뀔 수 있다. 무한 확장이 가능하다.

클라이언트에게 영향을 미치지 않고 새로운 기능을 추가하고 구현할 수 있다.

역할과 구현을 분리

  • 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.
  • 장점
    - 클라이언트는 대상의 역할만 알면 된다.
    - 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
    - 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
    - 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 바디 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 역할을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

객체의 협력이라는 관계부터 생각

  • 혼자 있는 객체는 없다.
  • 클라이언트: 요청, 서버 : 응답
  • 수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가진다.

자바 언어의 다형성

  • 오버라이딩을 떠올려보자
  • 오버라이딩은 자바 기본 문법
  • 오버라이딩 된 메서드가 실행
  • 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
  • 물론 클래스 상속 관계도 다형성, 오버라이딩 적용 가능

다형성의 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

정리

  • 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

한계점

인터페이스 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.

인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

스프링과 객체 지향

다형성이 가장 중요하다!
스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
스프링에서 이야기하는 제어의 역전, 의존관계 주입은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.
스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이! 공연 무대의 배우를 선택하듯이! 구현을 편
리하게 변경할 수 있다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

클린 코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리

SRP 단일 책임 원칙

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

OCP 개방-폐쇄 원칙

Opne/closed principal

  • 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

OCP 개방-폐쇄 원칙 문제점

구현 객체르르 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 합니다.
분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙이 꺠집니다.

-> 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.

이것이 스프링의 컨테이너

LSP 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

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.

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

DIP 의존관계 역전 원칙

Dependency inversion principle

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

->그럼 어떻게 하는가?

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

다시 스프링으로

스프링 이야기에 왜 객체 지향 이야기가 나오는가?

스프링이 없던 시절

DCP, DIP를 지키기 위해

정리

모든 설계에 역할과 구현을 분리

이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자

하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.(개발자가 코드를 봐야 한다)

기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩토링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.

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