DI (의존성 주입)에 대해 알아보자!

hamsang·2022년 7월 21일

Spring

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이번 글에서는 DI(의존성 주입, 의존관계 주입)에 대해 알아보겠습니다.

보충하기!

DI(Dependency Injection)란

DI는 Dependency : 의존성 , Injection : 주입 즉 dependency Injection의 줄임말로, 의존성 주입을 뜻합니다.

다시 말해 클래스간의 의존성을 클래스 내부가 아닌 외부!!!!!에서 주입!하는 것입니다.
ex) 자동차 내부에서 타이어를 생산하는 것이 아닌 외부에서 생산된 타이어를 자동차에 장착하는 작업

아직까지는 DI가 너무 추상적으로 다가올 것입니다. 객체지향 프로그래밍에서의 의존성과 주입은 어떤 의미를 가지는지 자세하게 알아보겠습니다.

🫂 Dependency, 의존성이 뭘까 🤔

A가 B를 의존한다.

여기서 의존대상 B의 기능이 추가되거나 변경되면 그것이 A에 영향을 미치게 됩니다.

다시 말해 의존성은 함수에 필요한 클래스 또는 참조변수나 객체에 의존하는 것, 즉 객체가 다른 객체를 참조하는 것 이라고 볼 수 있습니다.

💉 Injection, 주입이란? 😲

보통 내부에서 필요한 내용(객체)을 생성하여, 참조와 사용을 내부가 아니라 외부에서 객체를 생성해서 넣어주는 것을 주입한다고 합니다.

주입은 개발자들이 객체를 생성하는 번거로움과 다양한 테스트 케이스를 고려하는 경우를 줄이고, 변수 사용과 개발에 더욱 집중할 수 있게 해주며 클래스간의 결합도(coupling)를 낮추어 의존성을 줄입니다.

🚧 잠깐! 클래스간의 결합도란...

소프트웨어의 코드의 요소가 다른 것과 얼마나 강력하게 연결되어 있는지, 또한 얼마나 의존적인지 나타내는 정도입니다.

😵‍💫 클래스간의 결합도가 높으면.. 🔗🔗🔗🔗🔗🔗🔗🔗🔗

연관된 클래스가 변경되면 더불어 함께 변경을 해주어야 하고,

수정하려는 클래스를 이해하기 위해 연관된 클래스를 함께 이해해야 하고,

클래스를 재사용하기 힘들어집니다.

따라서 클래스간의 결합도가 낮은 코드를 좋은 코드라고 보고 있습니다.

다시 돌아와 의존성 주입을 정리하면 이렇습니다.

코드에서 두 모듈(프로그램의 기능을 독립적인 부품으로 분리한 것) 간의 연결
A와 B가 의존 관계일 때, A는 어떤 용도를 위해 B를 사용함.
클래스간의 의존성이 줄어들면 유지보수시 매우 편함!

🍔 햄버거 가게 예제 코드

이제 햄버거 가게 예제 코드를 통해 DI를 더 깊게 이해해보겠습니다.

햄버거 가게 요리사는 햄버거 레시피에 의존한다.

햄버거 레시피가 변화되었을 때, 요리사는 햄버거 레시피에 따라 햄버거 만드는 방법을 수정해야 합니다.
레시피의 변화가 요리사의 행위에 영향을 미쳤기 때문에 '요리사가 레시피에게 의존성을 갖는다 (요리사 -> 레시피)' 고 할 수 있습니다.
🚧 이런 코드는 결합도가 높다고 볼 수 있습니다. 레시피 클래스가 수정되면, 레시피의 의존성을 갖는 모든 클래스들도 함께 수정되어야 하기 때문입니다. 예제처럼 의존성을 갖는 클래스가 한 두개 뿐이라면 문제가 없지만, 규모가 큰 코드라면 유지보수의 효율이 아주 엉망이 될 것입니다! 해당 변경에 의존성을 갖는 한 코드라도 수정 되지 않은 곳이 있다면 오류를 발생시킬 것입니다.

코드로 표현한다면 다음과 같습니다.

class BurgerChef {
    private HamBurgerRecipe hamBurgerRecipe; //햄버거 레시피

    public BurgerChef() { // 요리사는 햄버거 레시피에 의존하고 있습니다.
        hamBurgerRecipe = new HamBurgerRecipe();        
    }
}

의존관계를 인터페이스로 추상화하기!

이런 의존 관계는 인터페이스를 이용해 추상화할 수 있습니다.

위의 코드는 많은 레시피들 중 오직 HamBurgerRecipe만을 의존하는 구조였습니다. 그래서 아래의 코드에서는 BurgerRecipe 인터페이스를 만들어 햄버거 레시피를 더 큰 개념인 레시피로 추상화했습니다.

아래 코드에서 BurgerChef는 BurgerRecipe를 의존해 더 다양한 버거들의 레시피에 의존할 수 있습니다.

class BurgerChef {
    private BurgerRecipe burgerRecipe;

// 이제 BurgerChef는 더 다양한 종류의 레시피에 의존하게 된다.
    public BurgerChef() {
        burgerRecipe = new HamBurgerRecipe();
        //burgerRecipe = new CheeseBurgerRecipe();
        //burgerRecipe = new ChickenBurgerRecipe();
    }
}

// 레시피의 개념으로 추상화한 BugerRecipe 인터페이스
interface BugerRecipe {
    newBurger();
    // 이외의 다양한 메소드
} 

//BurgerRecipe 인터페이스를 구현한 HambergerRecipe
class HamBurgerRecipe implements BurgerRecipe {
    public Burger newBurger() {
        return new HamBerger();
    }
    
    // ...
}

이렇게 의존관계를 인터페이스로 추상화하게 되면, 더 다양한 의존 관계를 맺을 수가 있습니다. 더 다양한 의존 관계를 맺는다는 것은 🔖 실제 구현 클래스와의 관계가 느슨해지고, 결합도가 낮아진다 는 의미를 갖습니다.

🍔🥸 이제 진짜 DI 구현하기!

지금까지의 구현에서는 BurgerChef 클래스 내부적으로 의존관계인 BurgerRecipe가 어떤 값을 가질지 직접 정하고 있습니다.

하지만 이제 우리는 내부가 아닌, 외부에서 의존성을 주입하는 DI를 구현해보겠습니다.

어떤 BurgerRecipe를 만들지를 버거 가게 사장님이 정하는 시나리오를 써보겠습니다. 즉, BurgerChef가 의존하고 있는 BurgerRecipe를 요리사 스스로가 아닌, 외부(사장님)에서 결정하고 주입하는 것입니다.

이런 관계가 바로 의존관계를 외부에서 결정하고 주입하는, DI(의존관계 주입)입니다.

코드로 구현해보겠습니다.

Burger 레스토랑 주인이 어떤 레시피를 주입하는지 결정하는 예시로 설명해보겠습니다.

생성자 이용

class BurgerChef {
    private BurgerRecipe burgerRecipe;

    public BurgerChef(BurgerRecipe burgerRecipe) { //생성자
        this.burgerRecipe = burgerRecipe;
    }
}

class BurgerRestaurantOwner { //버거 가게 사장님 클래스! (외부)
    private BurgerChef burgerChef = new BurgerChef(new HamburgerRecipe());

    public void changeMenu() { //메뉴를 바꾸는 메서드
        burgerChef = new BurgerChef(new CheeseBurgerRecipe());
    	//사장 클래스가 각각의 요리사가 만들 레시피를 개별적으로 주입하고 있다.
        
    }
}

메소드 이용 (대표적으로 Setter 메서드)

class BurgerChef {
    private BurgerRecipe burgerRecipe = new HamburgerRecipe();

    public void setBurgerRecipe(BurgerRecipe burgerRecipe) { //Setter
        this.burgerRecipe = burgerRecipe;
    }
}

class BurgerRestaurantOwner { //버거 가게 사장님 클래스! (외부)
    private BurgerChef burgerChef = new BurgerChef();

    public void changeMenu() { //메뉴를 바꾸는 메서드
        burgerChef.setBurgerRecipe(new CheeseBurgerRecipe());
        //사장 클래스가 각각의 요리사가 만들 레시피를 개별적으로 주입하고 있다.
    }
}