좋은 객체지향 설계의 5가지 원칙 : SOLID

sp.arc·2022년 5월 5일
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1. SOLID란?

SOLID란, 클린 코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체지향 설계의 5가지 원칙을 정리한 것이다.

🔲 SRP : 단일 책임 원칙(Single Responsibility Principle)
🔲 OCP : 개방-폐쇄 원칙(Open/Closed Principle)
🔲 LSP : 리스코프 치환 원칙(Liskov Substitution Principle)
🔲 ISP : 인터페이스 분리 원칙(Interface Segregation Principle)
🔲 DIP : 의존관계 역전 원칙(Dependency Inversion Principle)



2. SRP 단일 책임 원칙

"하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다."

여기서 하나의 책임이라는 것이 사실은 모호하다. 책임이라는 것이 클 수도 있고, 작을 수도 있다. 또한, 문맥과 상황에 따라 조금 다르다.

어떻게 하면 설계가 잘 되었다고 볼 수 있을까?

이 질문의 가장 중요한 판단 기준은 "변경"이다. 무언가 변경이 발생했을 때, 그 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따르게 설계한 것이다. 즉, 변경이 있을 때 고쳐야 하는 부분이 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것이다.

ex) UI 변경, 객체를 생성하고 사용하는 부분을 분리.
예를 들어, UI를 하나 변경하는데 SQL 코드부터 시작해서 애플리케이션까지 다 고쳐야한다면, 잘못 설계한 것이다.



3. OCP 개방-폐쇄 원칙

* 가장 중요한 원칙

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나, 변경에는 닫혀 있어야 한다.

기능을 확장하려면 코드가 변경되어야 하는 것 아닌가? 어떻게 코드의 변경 없이 기능을 추가할 수 있지?

역할과 구현의 분리를 생각해보자. 즉, 다형성을 활용해보자. 자바에서는 다형성을 잘 활용해서 개방-폐쇄 원칙을 지킬 수 있다. 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만드는 것은 기존의 코드를 변경하는 것이 아니다. 따라서 다형성을 활용하면 소프트웨어를 확장에는 열려있으나 변경에는 닫혀있게 할 수 있다.

그런데,

public class MemberService {
    // private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
    private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}

인터페이스의 구현 객체로 MemoryMemberRepository와 JdbcMemberRepository가 있다고 하자. 위의 코드를 보면, MemoryMemberRepository로 있다가 JdbcMemberRepository로 바꾸고 싶을 때는 MemberService의 코드를 바꿔줘야 한다.

변경에는 닫혀 있어야 하는데?


✔ OCP 개방-폐쇄 원칙의 문제점

🔲 MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택하고 있다. 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드인 MemberService의 코드를 변경해야 한다.

🔲 분명히 다형성을 사용하고 있지만, OCP 원칙을 지킬 수 없다. 구현체를 만드는 것까지는 괜찮은데, 적용을 하려고 보니까 OCP가 깨진다. 클라이언트의 코드를 변경해야 한다.


이 문제를 어떻게 해결해야 하나?
🔲 객체를 생성하고, 관계를 맺어 별도의 조립을 해주는 설정자가 필요하다. 이것이 바로 스프링 컨테이너가 해주는 역할이다.

🔲 OCP 원칙을 지키기 위해서 DI도 필요하고, IoC 컨테이너라는 것도 필요한 것이다.



4. LSP 리스코프 치환 원칙

인터페이스와 그 구현체가 있을 때, 하위 클래스는 인터페이스의 규약을 지켜야 한다.

예를 들어, 자동차 인터페이스와 그 구현체가 있을 때, 악셀이라는 기능은 밟으면 앞으로 가야한다. 사실, 악셀을 밟으면 뒤로 가는 자동차도 만들 수 있다. 그런 자동차를 만든다고 해서 컴파일 오류가 발생하지는 않는다.

리스코프 치환 원칙은, 컴파일 단계를 넘어서 악셀을 밟으면 무조건 앞으로 가야한다는 인터페이스의 규약을 지켜야 한다는 것이다. 기능적으로 인터페이스의 규약을 보장해줘야 한다. 따라서 악셀을 밟았을 때 뒤로 가도록 구현하면 리스코프 치환 원칙을 위반한 것이다.



5. ISP 인터페이스 분리 원칙

특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.

예를 들어 자동차라는 인터페이스가 있을 때, 그게 너무 크니까 운전과 정비라는 두 개의 인터페이스로 분리하자. 이렇게 하면 클라이언트를 운전자 클라이언트와 정비사 클라이언트로 분리할 수 있다. 그러면 정비와 관련된 기능을 바꾸려면 정비 인터페이스와 정비사 클라이언트만 바꾸면 된다. 또한, 정비 인터페이스가 변해도 운전자 클라이언트에는 영향을 주지 않는다.

따라서 기능에 맞게 적당한 크기로 인터페이스를 잘 쪼개는 것이 중요하다. 이렇게 분리함으로써 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.



6. DIP 의존관계 역전 원칙

* 이거도 중요한 원칙

프로그래머는 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다."

쉽게 말하면, 클라이언트 코드가 구현 클래스가 아니라 인터페이스를 바라봐야 한다는 의미이다.

의존한다는 것은, 그 코드를 안다는 것이다. 알기만 하면 다 의존하는 것이다.

예를 들어, 운전자는 자동차라는 역할에 대해서만 알면 된다. 아반떼에 대해 디테일하게 알 필요는 없다. 또한 배우도 대본에 의존해야지, 연극 파트너에 의존하면 안된다. 즉 역할에 의존해야지, 구현에 의존하면 절대 안된다. 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 클라이언트가 구현체에 의존하게 되면 변경이 어려워진다.

public class MemberService {
    // private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
    private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}

위의 MemberService 클라이언트는 분명히 인터페이스인 MemberRepository에 의존하지만, 동시에 구현 클래스에도 의존한다. new를 통해 MemoryMemberRepository와 JdbcMemberRepository를 할당하고 있다.

위의 코드에서 MemberService 클라이언트는 구현 클래스를 직접 선택하고 있다. 따라서 이 코드는 DIP를 위반한 것이다.



7. 정리

✔ 객체지향의 핵심은 다형성이다.


하지만 다형성 만으로는,
✔ OCP, DIP를 지킬 수가 없다.
✔ 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.
✔ 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수가 없다.


따라서 뭔가가 더 필요하다.

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