[디자인 패턴] DI(Dependency Injection) Pattern (1) - IoC(Inversion of Control)

전성훈·2023년 11월 17일

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주제: Inversion of Control, IoC란?

제어 역전(Inversion of Control, IoC)은 소프트웨어 설계에서 사용되는 패턴으로, 프로그램의 제어 흐름을 사용자 정의 코드가 아닌 프레임워크나 라이브러리에 위임하는 것을 말합니다.
이는 프로그래밍에서의 종속성을 역전시켜, 코드의 재사용성과 유지보수성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

기존 방식과의 차이

전통적인 프로그래밍에서는 애플리케이션의 메인 흐름과 주요 결정을 사용자가 작성한 코드가 제어했습니다.
반면, 제어 역전에서는 이러한 제어를 외부 프레임워크나 라이브러리에 넘깁니다.

장점

재사용성
- 동일한 비즈니스 로직이나 컴포넌트를 다양한 컨텍스트에서 재사용할 수 있습니다.
유지보수성
- 컴포넌트 간의 느슨한 결합을 통해 코드의 유지보수가 용이해집니다.
테스트 용이성
- 의존성을 외부에서 주입할 수 있어, 단위 테스트가 더 용이해집니다.
확장성
- 새로운 기능이나 컴포넌트를 쉽게 추가할 수 있습니다.

예시 코드

첫번째

해당 코드를 보면 App의 내부에서 User를 생성하고 start 메서드를 통해 user의 add 메서드를 호출하며, 이때 Server을 무엇을 사용할지를 결정합니다.
즉, User 클래스를 확인해보면, Server 클래스를 만들고 User를 Database에 저장합니다.

// Inversion of Control
class App {
    let user = User()
    
    func start() {
        user.add()
    }
}

class User {
    let database = Server1()
    
    var isValid = true
     
    func add() {
        if isValid {
            database.add(self)
        }
    }
}


class Server1 {
    func add(_ user: User) {
        print("Server1")
    }
}


let app = App()
app.start()

두번째

만약 다른 서버를 활용한다고 한다면 protocol를 통해 이를 관리할 수 있습니다.
User내부에 있는 Server 클래스를 Protocol로 변경해주며, User를 초기화할때 설정할 수 있게 코드를 변경해주면 됩니다.

// Inversion of Control
class App {
    let user = User(2)
    
    func start() {
        user.add()
    }
}

class User {
    var database: ServerProtocol!
    
    var isValid = true
     
    init(_ serverType: Int) {
        if serverType == 1 {
            database = Server1()
        } else {
            database = Server2()
        }
    }
    
    func add() {
        if isValid {
            database.add(self)
        }
    }
}

protocol ServerProtocol {
    func add(_ user: User)
}

class Server1: ServerProtocol {
    func add(_ user: User) {
        print("Server1")
    }
}

class Server2: ServerProtocol {
    func add(_ user: User) {
        print("Server2")
    }
}

let app = App()
app.start()

하지만 위 코드를 확인해보면, 아직도 모든 결정을 User 클래스에 진행되고 있다는 것을 확인할 수 있습니다.
IoC의 중점은 어떤 Server를 활용할 것인가 이기 때문에 해당 부분의 의존성 역전이 필요합니다.

세번째

// Inversion of Control
class App {
    let user = User(database: Server1())
    
    func start() {
        user.add()
    }
}

class User {
    var database: ServerProtocol!
    
    var isValid = true
     
    init(database: ServerProtocol) {
        self.database = database
    }
    
    func add() {
        if isValid {
            database.add(self)
        }
    }
}

protocol ServerProtocol {
    func add(_ user: User)
}

class Server1: ServerProtocol {
    func add(_ user: User) {
        print("Server1")
    }
}

class Server2: ServerProtocol {
    func add(_ user: User) {
        print("Server2")
    }
}

let app = App()
app.start()

기존의 User 클래스는 클래스 내부에서 database에 대해 설정해줬다면, 해당 부분을 역전시켜서 User 클래스에게 어떤 database를 사용할것인지 알려주는 방식으로 변경해서 의존성을 역전해줬습니다.
이렇게하면 User 클래스는 더이상 database에 대해 생성할 필요가 없어집니다.