💥 스프링의 진짜 핵심
기술의 핵심 컨셉은 항상 단순하게 시작한다. 스프링은 왜 만들었을까? 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크다. 자바 언어의 가장 큰 특징이 객체지향 언어라는 것인데, 스프링은 그런 객체지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내기 위해 만들어졌다.
🤔 객체지향 프로그래밍이란?
컴퓨터 프로그램을 객체들의 모임으로 파악하고자 하는 것. 각각의 객체는 메시지를 주고 받고, 데이터를 처리할 수 있다. 따라서 프로그램을 유연하고, 쉽게 변경할 수 있도록 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.
유연하고, 쉽게 변경할 수 있다는 것은 마치 레고 블록을 조립하듯이, 컴퓨터 부품을 갈아 끼우듯이 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있다는 것, 그게 바로 객체 지향의 핵심인 다형성(Polymorphism)이다.
진짜 다형성에 대해 알아보자. 먼저 세상을 "역할" 과 "구현" 으로 구분해보면 쉽다. 여기서 역할은 인터페이스이고, 구현은 그 인터페이스를 구현한 객체를 뜻하는 것으로 하자.
이 운전자와 자동차 예시를 보면, "자동차 역할" 이라는 인터페이스를 3개의 자동차(K3, 아반떼, 테슬라)로 구현한 것이다. 여기서 운전자 역할의 클라이언트가 만약 K3를 타다가 아반떼로 차를 바꿨다면 운전을 할 수 없을까? 당연히 할 수 있을 것이다. 즉, 운전자는 자동차 역할에 대해서 알고 있으면 하면 된다. 여기서 정말 중요한 건, 이렇게 자동차라는 역할을 만들고 그 구현을 분리하는 것은 누구를 위한 것일까? 바로 운전자(클라이언트)를 위해서다...
다른 말로, 역할과 구현으로 세상을 구분했기 때문에 운전자(클라이언트)에 영향을 주지 않고 새로운 기능을 제공할 수 있다는 것이다. 이처럼 역할과 구현으로 세상을 구분하면 단순해지고, 유연하고 변경도 편리해진다. 새로운 자동차가 나와도 운전자는 늘 하던대로 그냥 운전만 하면 되는 것이다.
위와 같은 예시에서 알 수 있는 다형성을 이용함으로써 얻을 수 있는 장점은 아래와 같다.
- 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
- 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.
이제 객체를 설계할 때 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체를 만들면 되는 것이다.
오버라이딩을 떠올려보자. 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
MemberRepository 인터페이스에 단순 메모리를 사용하는 리포지토리를 끼울 수도 있고, JDBC 기반의 리포지토리도 끼울 수 있고, 아예 MemberRepository 자체를 갈아 끼울 수도 있다.
🔥 다형성의 본질
- 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
- 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체 사이의 관계에서 시작해야 한다.
- 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.
역할과 구현을 분리 (정리)
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장점
- 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있다.
- 유연하고, 변경이 용이하다.
- 확장 가능한 설계를 할 수 있다.
- 클라이언트에 영향을 주지 않고 변경이 가능하다.
- 인터페이스(역할)를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요하다.
(이거 잘하는 개발자가 진정한 개발자다)
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단점
- 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.
스프링과 객체 지향
- 다형성이 가장 중요하다.
- 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
- 스프링에서 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.
- 스프링을 사용하면 마치 레고 블록 조립하듯이, 구현을 편리하게 변경할 수 있다.
😄 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID)
1. SRP (단일 책임 원칙)
: 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다. 사실 책임이라는 것은 문맥과 상황에 따라 다르다. 중요한 기준은 변경인데, 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 SRP를 잘 따른 것이라고 볼 수 있다.
2. OCP (개방-폐쇄 원칙)
: 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다….? 이게 가능한가?
public class MemberService {
// private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}위의 코드처럼 MemberService 클라이언트가 구현 클래스인 MemoryMemberRepository, JdbcMemberRepository 중에 직접 선택해야 하는데, 보다시피 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다. 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 객체를 생성하고 연관 관계를 맺어주는 별도의 조립, 일종의 중개자가 필요한데 이걸 스프링 컨테이너가 해주는 것이다.
3. LSP (리스코프 치환 원칙)
: 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다. 쉽게 말해, 자동차 인터페이스의 엑셀 기능은 앞으로 가야지, 뒤로 가게 구현한다면 이는 LSP 위반이다. 느리더라도 엑셀 기능은 앞으로 가야 한다. "원칙을 벗어나지 말자는 것" 이다.
4. ISP (인터페이스 분리 원칙)
: 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다. 예를 들어, 자동차 인터페이스를 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리한다면 만약 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않는다. 이처럼 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아지는 것이다.
5. DIP (의존 관계 역전 원칙)
: 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에만 의존하라는 뜻이다. 앞에서 계속 얘기했던 역할에 의존하게 해야 한다는 말이다. 만약 구현체에 의존하게 된다면 변경이 아주 어려워질 것이다. 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존하고 있었다. 이건 DIP 위반인데… 어쩌라는 거지?
정리하자면, 다형성 만으로는 OCP와 DIP 원칙을 동시에 지킬 수는 없다. 무언가가 더 필요하다는 말이다.
🛠️ 객체 지향 설계와 스프링
다시 스프링으로 돌아가보자. 스프링에서 왜 자꾸 객체 지향 얘기가 나오냐면…
🔥 스프링의 핵심
- DI(Dependency Injection) : 의존 관계, 의존성 주입
- 스프링 컨테이너
스프링이 위 기술들로 다형성, OCP, DIP 원칙을 동시에 충족시켜주기 때문이다. 여기서 스프링 컨테이너는 자바의 객체들을 어떤 컨테이너 안에 넣어놓고 이 안에서 의존 관계를 서로 연결해주고 주입해주는 기능들을 제공한다. 이로써 클라이언트의 교체 없이, 클라이언트 코드의 변경 없이 기능을 확장해 나갈 수 있는 것이다. 쉽게 부품만 교체하듯이 개발을 할 수가 있다는 의미다.
지금까지의 내용을 정리해보자면, 모든 설계는 역할과 구현으로 구분되어야 한다는 것이다. 자동차, 공연 예시를 떠올리면서 의식하자. 배역만 만들어두고 배우는 언제든지 유연하게 갈아끼울 수 있도록 하는 것이 좋은 객체 지향 설계인 것이다. 이것을 가능하게 하려면 OCP 원칙, DIP 원칙을 다 지켜야 하는데 그러려면 다형성만으로는 무리가 있었다. 이 부분이 바로 스프링 컨테이너의 존재 의의인 것이다.
인터페이스를 먼저 설계하고 구현을 나중에 정하게 되면 구현 기술이 바뀌더라도 나머지를 변경할 필요가 없기 때문에 변경의 범위가 작고 유연해진다. 하지만 실무적인 과제도 존재하는데, 바로 인터페이스를 도입하면 "추상화" 라는 비용이 발생한다는 것이다. 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩토링해서 인터페이스를 도입하는 것도 좋은 방법이다.
