🐰 IoC (Inversion of Control)

• 제어의 역전 이라는 의미로, 말 그대로 메서드나 객체의 호출작업을 개발자가 결정하는 것이 아니라, 외부(프레임워크나 컨테이너)에서 결정되는 것을 의미한다.
• 간단히 말해 제어의 흐름을 바꾼다 라고 한다.

제어가 역전된 경우

• 아래 코드는, A 객체는 B 객체에 의존하고 있다를 보여준다.
  제어를 개발자가 관리하고 있다.

public class A {

	private B b;
    
    public A() {
    	b = new B();
    }
}

• 하지만 Spring에서는 @Autowired를 통해 객체를 주입받는다.

public class A {
	@Autowired
    private B b;
}

• B라는 객체가 스프링 컨테이너에게 관리되고 있는 Bean 이라면 @Autowired를 통해 객체를 주입받을 수 있게 된다.
  이것은 스프링 컨테이너에서 직접(제어) 객체를 생성하여 해당 객체에 주입 시켜준 것이다.

• 이것이 바로 제어가 역전된 경우다
  개발자가 해야 할 제어를 스프링 컨테이너에서 대신 해주고 있기 때문이다.
  이것이 IoC 라는 개념이다.

장점

• 객체 간 결합도를 낮춘다.

• 유연한 코드 작성 가능

• 가독성 증진

• 코드 중복 방지

• 유지 보수 용이

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🐰 DI (Dependency Injection)

• 의존성 주입 이라는 의미로, 클래스 간의 의존성을 줄이기 위해 사용되는 개념이다.
• 스프링이 다른 프레임워크와 차별화되어 제공하는 의존관계 주입 기능

🐾 의존성 : 한 클래스가 다른 클래스에 의존하여 해당 클래스의 기능을 사용하거나 데이터를 받아와야 하는 상태를 말한다.

• 객체를 직접 생성하는 게 아니라 외부에서 생성한 후 주입 시켜주는 방식이다.

• 일반적으로 클래스를 설계할 때, 의존성이 높게 구성되어 있다면 코드의 재사용성이 떨어지고 테스트하기도 어려워 진다.
  이런 문제를 해결하기 위해 DI는 의존성을 외부에서 관리하도록 한다.
  즉, 클래스 내부에서 필요로 하는 객체를 직접 생성하는 대신, 외부에서 이를 주입받도록 한다.

구현 방법

1. 생성자 주입 (Constructor Injection)

   • 생성자를 통해 의존 관계를 주입하는 방법이다.
     의존성을 객체를 생성할 때 생성자를 통해 주입한다는 말이다.

   • 객체 생성 시 1회 호출되는 것이 보장된다.
     그렇기 때문에 주입받은 객체가 불변 객체여야 되거나, 반드시 객체의 주입이 필요한 경우에 강제하기 위해 사용할 수 있다.
     생성자가 1개만 있을 경우 @Autowired를 생략해도 주입이 가능하다.
     

@Service
public class UserService {

    private UserRepository userRepository;
    private MemberService memberService;

    @Autowired
    public UserService(UserRepository userRepository, MemberService memberService) {
        this.userRepository = userRepository;
        this.memberService = memberService;
    }
    
}

2. 수정자 주입 (Setter Injection)

   • 필드 값을 변경하는 setter()를 통해서 의존 관계를 주입하는 방법
     주입받는 객체가 변경될 가능성이 있는 경우에 사용한다.
     선택적인 의존성을 사용할 때 유용하다.
     상황에 따라 의존성 주입이 가능하다.

   • @Autowired로 주입할 대상이 없는 경우에는 오류가 발생한다.
     주입할 대상이 없어도 동작하도록 하려면 @Autowired(required = false)를 통해 설정할 수 있다.

@Service
public class UserService {

    private UserRepository userRepository;
    private MemberService memberService;

    @Autowired
    public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    @Autowired
    public void setMemberService(MemberService memberService) {
        this.memberService = memberService;
    }
}

생성자 주입을 사용해야 하는 이유

최근에 Spring을 포함한 DI 프레임워크의 대부분이 생성자 주입을 권장하고 있다.

• 수정자 주입의 단점

  • public으로 구현하기 때문에, 관계를 주입받는 객체의 변경 가능성을 열어둔다.
    이런 이유 때문에, 수정자 주입 방식은 주입 받는 객체가 변경될 필요성이 있을 때만 사용해야 한다.

  • 변경의 가능성을 열어두면, 다른 곳에서 임의로 객체를 변경할 수 있기 때문에 에러가 발생할 위험이 높다.

• 객체의 불변성을 확보
  🐾 객체의 불변성을 확보할 수 있다.

  • 객체의 생성자는, 객체 생성 시 1회만 호출된다는 게 보장되는 특징이 있다.
    이 특징 덕분에 주입받은 객체가 불변 객체여야 되거나, 반드시 해당 객체의 주입이 필요한 경우에 사용한다.

  • 생성자로 한번 의존 관계를 주입하면, 생성자는 다시 호출될 일이 없기 때문에 불변 객체를 보장한다.

• 테스트 코드의 작성
  🐾 테스트 코드의 작성이 용이해진다.

  • @Autowired를 사용하여 스프링과 결합하면 테스트가 단위 테스트가 아니고, 테스트 비용이 증가할 수 있다.

  • 컴파일 시점에 객체를 주입받아 테스트 코드를 작성할 수 있으며, 주입하는 객체가 누락된 경우 컴파일 시점에 오류를 발견할 수 있다.

  • 특히 순수 자바로 작성된 테스트 코드에서는 외부 의존성을 모의(Mock) 객체로 대체하여 유닛 테스트를 더 쉽게 수행할 수 있다.

• final 키워드 작성 및 Lombok 과의 결합
  🐾 final 키워드를 사용할 수 있고, Lombok과의 결합을 통해 코드를 간결하게 작성할 수 있다

  • 생성자 주입을 사용하면 필드 객체에 final 키워드를 사용할 수 있으며, 컴파일 시점에 누락된 의존성을 확일할 수 있다.

  • Lombok의 @RequiredArgsConstructor를 활용하면 간결한 코드 작성이 가능하다.

• 순환 참조 에러 방지

  • A객체가 B객체가 서로 참조하고 있을 때 발생한다.

  • 생성자 주입을 사용하면 애플리케이션 구동 시점(객체의 생성 시점)에 순환 참조 에러를 예방한다.

장점

• 모듈 간의 결합도가 낮아지고 유연성이 높아진다.

• 가독성 및 코드 중복, 유지 보수를 편하게 할 수 있게 한다.

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IoC와 DI

• 객체지향 프로그래밍의 원리를 따르며, 코드의 결합도를 낮추고 유지 보수성을 향상시키는 데 도움을 준다. 또한 테스트 용이성과 모듈화를 강화하고, 대규모 애플리케이션 개발에서 코드의 복잡성을 관리하는 데 유용하다.

참고

[Spring] DI, IoC 정리
IOC,DI 정의/장점
다양한 의존성 주입 방법과 생성자 주입을 사용해야 하는 이유