[1] 객체 지향 설계

JIN·2021년 12월 12일
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EJB → Spring

Spring

  • EJB 컨테이너 대체
  • 단순함의 승리
  • 현재 사실상 표준기술

하이버네이트 - ORM 기술

  • EJB 엔티티빈 기술을 대체
    엔티티 빈이란? DB에서 가져온 데이터들을 담는 그릇
  • JPA (Java Persistence API)새로운 표준을 정의

EJB 엔티티빈 —> 하이버네이트 —> JPA

스프링 역사

  • 2002년 로드 존슨 책 출간
  • EJB의 문제점 지적
  • EJB 없이도 충분히 고품질의 확장 가능한 애플리케이션을 개발할 수 있음을 보여주고 , 30000라인 이상의 기반 기술을 예제 코드로 선보임
  • 여기에 지금의 스프링 핵심 개념과 기반 코드가 들어가 있음
  • BeanFactory, Application Context, POJO, 제어의 역전 , 의존관계 주입
  • 책이 유명해지고 개발자들이 책의 예제 코드를 프로젝트에 사용

릴리즈

  • 2003년 스프링 프레임워크 1.0출시 -XML
  • 2006년 스프링 프레임워크 2.0 출시 -XML 편의 기능 지원
  • 2009년 스프링 프레임워크 3.0 출시 - 자바 코드로 설정
  • 2013년 스프링 프레임워크 4.0출시 -자바 8
  • 2014년 스프링 부트 1.0 출시
  • 2017년 스프링 프레임워크 5.0, 스프링 부트 2.0 출시 - 리엑티브 프로그래밍 지원
  • 2020년 9월 현재 스프링 프레임워크 5.2x, 스프링 부트 2.3.x

XML → JAVA → 스프링 부트

스프링 생태계

  • 스프링 프레임워크
  • 스프링 부트
  • 스프링 데이터
  • 스프링 세션
  • 스프링 시큐리티
  • 스프링 RestDocs
  • 스프링 배치 1000개중 100개씩 퍼올려서 쓰는 것
  • 스프링 클라우드

스프링 프레임워크

  • 핵심 기술 : 스프링 DI 컨테이너 , AOP , 이벤트 , 기타
  • 웹 기술 : 스프링 MVC, 스프링 WebFlux
  • 데이터 접근 기술 : 트랜잭션, JDBC, ORM , XML
  • 기술 통합 : 캐시 , 이메일, 원격 접근, 스케줄링
  • 테스트 : 스프링 기반 테스트 지원
  • 언어 : 코틀린, 그루비
  • 최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용

스프링 부트

  • 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 사용
  • 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성
  • 톰캣같은 웹 서버를 내장 해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 됨
  • 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공
  • 스프링과 3rd party(외부) 라이브러리 자동구성
  • 메트릭, 상태확인, 외부 구성과 같은 프로덕션 준비 기능 제공
  • 관례에 의한 간결한 설정

스프링 단어?

  • 스프링 이라는 단어는 문맥에 맞게 사용된다.
    • 스프링 DI 컨테이너 기술
    • 스프링 프레임워크
    • 스프링 부트 , 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

스프링을 왜 쓰나요?

  • 웹 어플리케이션 만들어주고 , DB 에 편하게 접근?
  • 전자정부 프레임워크?
  • 웹 서버 자동으로 띄워주고?
  • 클라우드 ,마이크로 서비스?

스프링의 진짜 핵심

  • 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크
  • 자바 언어의 큰 특징 - 객체 지향 언어
  • 스프링은 객체 지향언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크
  • 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 만들 수 있도록 도와주는 프레임워크.

객체 지향 프로그래밍

  • 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 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 변경에 용이?

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

객체 지향 특징

  • 추상화
  • 캡슐화
  • 상속
  • 다형성

다형성의 실세계 비유

  • 실세계와 객체 지향을 1: 1 매칭 X
  • 그래도 실세계의 비유로 이해하기에는 좋음
  • 역할과 구현으로 세상을 비유
  • 자동차를 바꿔도 운전자는 운전을 할 수 있다. → 자동차 역할에만 의존한다 !


예시

  • 운전자 -자동차
  • 공연 무대
  • 키보드 , 마우스 , 세상의 표준 인터페이스들
  • 정렬 알고리즘
  • 할인 로직

역할과 구현을 분리

  • 역할과 구현으로 분리하면 단순해지고 유연해지며 변경이 용이해진다.
  • 자바언어의 다형성을 활용
    • 역할 = 인터페이스
    • 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체.
  • 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
  • 객체 설계시 역할(인터페이스)를 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기
  • 장점
    • 클라이언트는 대상의 역할 (인터페이스)만 알면 된다.
    • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
    • 클라이언트는 구현 대상의 내부가 변경 되어도 영향을 받지 않는다.
    • 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

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

  • 오버라이딩

다형성의 본질

  • 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 바꿀 수 있다.
  • 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작
  • 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경 가능
  • 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요
  • 한계 : 인터페이스가 변하면 클라이언트 ,서버에 큰 변화 발생

스프링과 객체 지향

  • 다형성이 가장 중요하다
  • 스프링은 다형성을 극대화 시켜준다
  • IOC, DI
    그런데 다형성만으로는 SOLID 원칙중 DIP, OCP원칙을 지킬 수 없음

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

  • SRP : 단일 책임 원칙
  • OCP : 개방 - 폐쇄 원칙
  • LSP : 리스코프 치환 원칙
  • ISP : 인터페이스 분리 원칙
  • DIP : 의존 관계 역전 원칙

SRP (Single responsibility principle): 단일 책임 원칙

예시: 연극을 예시로 들면, 배우 한명이 바뀐다고, 대체 배우를 사용하지 못하고 연극이 진행되지 못하면 SRP 위반

  • 한 클래스는 하나의 책임만을 가져야 한다.
  • 하나의 책임이라는 것은 모호하다.
    • 클 수도, 작을 수도 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(Open/closed principle) : 개방 -폐쇄 원칙

Repository 인터페이스에서 구현한 클래스가 바뀐다고 서비스가 바뀐다면? OCP 위반

  • 소프트웨어 요소는 확장에는 열려있으나, 변경에는 닫혀있어야 한다.
  • 다형성을 활용
  • 인터페이스를 구현하는 새로운 클래스를 만들어서 새로운 기능을 구현
  • 역할과 구현을 분리

문제점

  • 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다. -> MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  • 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.
  • 객체를 생성하고 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 생성자가 필요하다. -> 스프링이 해줌

LSP(Liskov substitution principle) : 리스코프 치환 원칙

자동차의 인터페이스의 엑셀 기능은 앞으로 가야한다. 뒤로 가게 하면 LSP 위반 , 느리더라도 앞으로 가야함

  • 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 인스턴스 타입으로 변경 가능해야 한다.
  • 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기
  • 예) 자동차의 인터페이스의 엑셀 기능은 앞으로 가야한다. 뒤로 가게 하면 LSP 위반 , 느리더라도 앞으로 가야함

ISP(Interface segregation principle) : 인터페이스 분리 원칙

자동차 인터페이스를 운전과 정비로 나누고 / 사용자 인터페이스를 운전자 와 정비사로 나누는 것은 ISP의 예시야

  • 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러개가 범용 인터페이스 하나 보다 낫다.
  • 자동차 인터페이스 → 운전 인터페이스, 정비 인터페이스
  • 사용자 클라이언트 → 운전자 클라이언트 , 정비사 인터페이스로 분리
  • 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

DIP(Dependency inversion principle) : 의존관계 역전 원칙

클라이언트는 서버의 역할에 의존해야지 구현에 의존하면 안돼~

  • 프로그래머는 "추상화에 의존해야지 구체화에 의존하면 안된다."
  • 구체화에 의존하지 말고 추상화에 의존하자
  • 그런데 OCP에서 설명한 MemberService 는 인터페이스에 의존하지만 구현 클래스도 동시에 의존한다.
  • MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  • Member repository m = new MemoryMemberRepository();
  • DIP 위반

다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다

실무에서 추상화에 발생하는 비용 고려 → 기능을 확장할 가능성이 없다면 , 구체 클래스를 직접 사용하고 향후 꼭 필요할 때 리팩토링 해서 인터페이스 도입하는 것도 방법

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