객체 지향 원리 적용

현민·2022년 1월 18일

스프링 공부

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인프런 김영한님의 스프링 강의를 듣고 정리한 내용입니다. 출처

예제 만들기

비즈니스 요구사항과 설계

회원

회원을 가입하고 조회할수 있다.
회원은 일반과 VIP 두가지 등급이 있다.
회원 데이터는 자체 DB를 구축할 수 있고, 외부 시스템과 연동할 수 있다.(미확정)

주문과 할인 정책

회원은 상품을 주문할 수 있다.
회원 등급에 따라 할인 정책을 적용할 수 있다.
할인 정책은 모든 VIP는 1000원을 할인해주는 고정 금액을 적용(변경가능)
할인 정책은 변경 가능성이 높음. 할인 정책을 아직 정하지 못했고 할인을 적용하지 않을수도있음. (미확정)

주문과 할인 도메인 설계

주문 도메인 클래스 다이어그램

객체 지향 원리 적용

주문과 할인 도메인 개발

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

할인 정책을 변경하려면 위처럼 코드를 고쳐야 하게 되는데
이는 역할과 구현은 잘 분리했지만 OCP와 DIP 객체지향 설계 원칙에 어긋난다.

OrderServiceImpl은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존하는것 뿐만 아니라 FixDiscountPolicy, RateDiscountPolicy 구현 클래스에도 의존하고 있기때문에 DIP를 위반하고
기능을 확장하려면 클라이언트 코드에 영향을 주기 때문에 OCP를 위반하게 된다.

위 그림과 같이 DiscountPolicy 인터페이스에만 의존한다고 기대했지만

실제로는 위 그림과 같이 DiscountPolicy 인터페이스 뿐만 아니라 FixDiscountPolicy도 함께 의존하고 있다.

따라서 위 코드를 아래처럼 인터페이스에만 의존하도록 설계를 변경해야 한다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
 private DiscountPolicy discountPolicy;
}

하지만 이렇게 하면 구현체가 없기 때문에 null pointer exception이 발생하게된다.
따라서 누군가가 클라이언트인 OrderServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해줘야 한다.

AppConfig의 등장

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

public class AppConfig {

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

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

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

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

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

    private final MemberRepository memberRepository;

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

AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성하고
생성한 객체 인스턴스의 참조를 생성자를 통해서 주입해준다.

객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당하게 되고,
MemberServiceImpl은 MemberRepository인 추상에만 의존하면 되고 구체 클래스를 몰라도 되기 때문에 DIP가 완성된다.
객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리된다.
MemberServiceImpl은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부(AppConfig)에 맡기고 실행에만 집중하면 된다.

AppConfig 사용

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);
    }
}

AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과, 객체를 생성하고 구성하는 영역으로 분리되었다.

이때 할인 정책을 변경해도 위 그림처럼 구성 영역만 영향을 받고 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않게된다.

IoC, DI, 그리고 컨테이너

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다. 한마리도 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다.
하지만 AppConfig가 등작한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당하고 프로그램의 제어 흐름은 AppConfig가 가져간다.
이렇게 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라고 한다.

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

OrderServiceImpl은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될지는 모른다.
의존관계는 정적인 클래스 의존관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존관계 둘을 분리해서 생각해야 한다.

정적인 클래스 의존관계

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다. 정적인 의존관게는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

동적인 객체(인스턴스) 의존 관계

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

즉 DI(의존관계 주입)는 애플리케이션 실행 시점에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결 되는 것을 말한다.

의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경할 수 있고,
정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있게된다.

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너, 또는 DI 컨테이너 라고 한다.
의존관계 주입에 초점을 맞춰서 최근에는 주로 DI 컨테이너라고 한다.

스프링으로 전환

AppConfig 스프링 기반으로 변경

@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();
    }
}

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

ApplicationContext를 스프링 컨테이너라고 한다.
기존에는 개발자가 AppConfig를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 AppConfig를 설정 정보로 사용한다.
여기서 @Bean이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라고 한다.
개발자가 필요한 객체를 찾을때는 스프링 컨테이너를 통해 applicationContext.getBean()메서드를 사용해서 찾을수 있다.