김영한 스프링 핵심 원리(기본편) - 객체지향 원리적용

개발할래·3일 전

DIP IoC SRP di ocp 개방 단일책임 스프링 의존관계 역전 의존성 관계 주입 의존성 주입 컨테이너 폐쇄

개발

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객체 지향의 원리 적용 해보기

1. 새로운 할인 정책

금액의 %만큼 할인하는 정률 할인 정책 적용

RateDiscountPolicy 구현체 생성

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy{

    private int discountPercent = 10;

    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
        if(member.getGrade() == Grade.VIP){
            return price * discountPercent / 100;
        }
        return 0;
    }
}

RateDiscountPolicyTest 생성

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

public class RateDiscountPolicyTest {

    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();


    @Test
    @DisplayName("VIP는 10% 할인이 적용되어야 한다.")
    void vip_o(){
        // GIVEN
        Member member = new Member(1L, "memberVIP", Grade.VIP);

        // when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);

        // then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(1000);

    }

    @Test
    @DisplayName("VIP가 아니면, 할인이 적용되지 않아야 한다.")
    void vip_x(){
        // GIVEN
        Member member = new Member(1L, "memberBasic", Grade.BASIC);

        //when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);

        //then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(0);


    }
}

2. 정률 할인 정책 적용 및 문제점

OrderServiceImpl에서 할인 정책에 대한 구현체 변경 필요

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository;
    //private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
 
 ... 생략
 
}

👀 문제점?

☑️ 첫째, DIP 위반 : 클래스 간 의존관계 확인 -> 인터페이스(추상)와 구현 클래스 둘다 의존
☑️ 둘째, OCP 위반 : 코드를 변경하지 않고 확장? 기능을 추가 하여 변경 시 클라이언트 코드에 영향을 줌

☑️ 의존 관계 분석(클래스 다이어그램)

기대했던 의존 관계
- DiscountPolicy 인터페이스에만 의존한다고 생각함.
실제 의존 관계
- DiscountPolicy와 FixDiscountPolicy 둘다 의존 (DIP 위반)
- DIP 위반 하게되면 OCP 위반도 같이 발생

🗝️ 문제 해경 방안

DIP 위반 -> 인테페이스에만 의존 하도록 변경

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository;
    //private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    //private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
    private final DiscountPolicy discountPolicy;
... 생략

근데 구현체가 없는데 정상적으로 코드가 실행 될까? NO!!
클라이언트인 OrderServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 생성하고 주입해야 한다.
그렇다면 어떻게?

3. 관심사의 분리

AppConfig
애플리케이션의 전체 동작 방식을 설정ㆍ구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스 생성

public class AppConfig {
    
    public MemberService memberService(){
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

    public OrderService orderService(){
        return new OrderServiceImpl(new MemoryMemberRepository(), new FixDiscountPolicy());
    }

- AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현객체를 생성
(MemberServiceImpl, MemoryMemberRepository, OrderServiceImpl, FixDiscountPolicy)
- AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 생성자를 통해서 주입
MemberServiceImpl : MemoryMemberRepository
OrderServiceImpl : MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy

MemberServiceImpl

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

    private final MemberRepository memberRepository;

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

- MemberRepository 인터페이스에만 의존(DIP)
- MemberServiceImpl는 생성자를 통해서 어떤 구현 객체가 주입 될지 알 수 없음 -> 외부(AppConfig)에 의해 결정

클래스 다이어그램
- AppConfig : 객체의 생성과 연결 담당
- DIP 달성 : MemberServiceImpl은 MemberRepository인 인터페이스에만 왼존
- 관심사의 분리 : 객체를 생성 및 연결하는 역할 -> 역할이 명확하게 분리
회원 객체 인스턴스 다이어그램
- AppConfig 객체는 memoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조 값을 memberServiceImpl을 생성하면서 생성자로 전달
- 클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI(Dependency Injection) 의존관계 주입, 의존성 주입이라 함

OrdeServiceImpl

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

  private final MemberRepository memberRepository;
  //private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
  //private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
  private final DiscountPolicy discountPolicy;

  public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
      this.memberRepository = memberRepository;
      this.discountPolicy = discountPolicy;
  }

설계 변경으로 DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다.
OrderServiceImpl에는 MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy 객체의 의존관계 주입

AppConfig 적용 및 실행
- MemberApp

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        MemberService memberService = new MemberServiceImpl();

        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();

- OrderApp

public class OrderApp {
    public static void main(String[] args) {
        //MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
        //OrderService orderService = new OrderServiceImpl();

        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
        OrderService orderService = appConfig.orderService();

Test 코드

public class MemberServiceTest {

    //MemberService memberService = new MemberServiceImpl();

    MemberService memberService;

    @BeforeEach
    public void beforeEach(){
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
    }

public class OrderServiceTest {

    MemberService memberService;
    OrderService orderService;

    @BeforeEach
    public void beforeEach(){
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
        orderService = appConfig.orderService();
    }

정상적으로 작동 확인

4. AppConfig 리팩토링

역할과 역할에 따른 구현이 명확하게 보이게 수정

5. 새로운 구조와 할인 정책 적용

AppConfig : 애플리케이션 사용 영역과, 객체를 생성하고 구성하는 영역으로 분리

할인 정책 변경 시 AppConfig만 수정

6. AppConfig 수정 후 OrderApp 실행

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

AppConfig : FixDiscountPolicy에서 RateDiscountPolicy 객체로 변경
할인 정책이 변경되어도 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경
클라이언트 코드인 OrderServiceImpl를 포함해서 사용 영역의 코드 변경은 필요 없음

7. IoC, DI, 컨테이너

1) 제어의 역전 (IoC, Inversion of Control)

기존 프로그램은 클라이언트가 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고,
연결하고, 실행. 즉, 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 제어
AppConfig가 프로그램의 흐름 제어, 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당
(Impl은 필요한 인터페이스들을 호출, 어떤 객체들이 실행될지 알 필요가 없음)
프로그램의 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라, 외부에서 제어하는 것을 IoC라고 함

2) 의존관계 주입(DI, Dependency Injection)

정적인 클래스 의존 관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존관계 둘을 분리해서 고려
정적인 클래스 의존 관계
정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않고 분석이 가능
OrderServiceImpl은 MemoryMemberRepository, DiscountPolicy에 의존하는 것을 확인 할 수 있음
OrderServiceImpl에 어떤 객체가 주입 될 지는 알 수 없음
- 클래스 다이어 그램
동적인 객체 인스턴스 의존 관계
: 애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계
- 객체 다이어그램
애플리케이션 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고
클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결 되는 것을 의존 관계 주입(DI) 이라 함.
객체 인스턴스를 생성, 참조된 값을 전달해서 연결
의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드 변경 없이, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경
의존관계 주입을 사용하여 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경

참고
IoC 컨테이너, DI 컨테이너

AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해주는 것을 IoC컨테이너, DI컨테이너라 한다.

8. 자바기반에서 스프링으로 전환

AppConfig에 @Configuration을 붙임
각 메서드에 @Bean을 붙임 -> 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록

@Configuration
public class AppConfig {
    /*
    public MemberService memberService(){
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

    public OrderService orderService(){
        return new OrderServiceImpl(new MemoryMemberRepository(), new FixDiscountPolicy());
    }*/


    @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 FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

MemberApp 변경

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        //MemberService memberService = new MemberServiceImpl();

        //AppConfig appConfig = new AppConfig();
        //MemberService memberService = appConfig.memberService();

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService",MemberService.class);

        Member member = new Member(1L, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new member: " + member.getName());
        System.out.println("find member: " + findMember.getName());
    }
}

OrderApp 변경

public class OrderApp {
    public static void main(String[] args) {
        //MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
        //OrderService orderService = new OrderServiceImpl();

        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);
    }
}

참고
스프링 컨테이너

ApplicationContext: 스프링 컨테이너를 의미하며, 애플리케이션의 설정 및 객체 관리를 담당.

DI(Dependency Injection): 이전에는 개발자가 AppConfig를 사용해 직접 객체를 생성하고 DI를 수행했으나, 이제는 스프링 컨테이너를 통해 객체를 관리.

@Configuration: AppConfig 클래스에 붙여 설정 정보를 제공하며, 이 클래스 내의 @Bean 메서드를 호출하여 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록.

스프링 빈: @Bean이 붙은 메서드의 반환 객체를 스프링 빈이라 하며, 메서드 이름이 스프링 빈의 이름으로 사용됨 (예: memberService, orderService).

객체 조회: 이전에는 개발자가 직접 객체를 조회했으나, 이제는 스프링 컨테이너를 통해 applicationContext.getBean() 메서드를 사용하여 필요한 스프링 빈을 찾아야 함.

변경된 방식: 개발자가 직접 모든 것을 관리하던 방식에서, 스프링 컨테이너에 객체를 등록하고 이를 통해 스프링 빈을 찾아 사용하는 방식으로 변경됨.

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