스프링 핵심 원리 섹션 1 객체 지향 설계와 스프링 by 김영한

스프링의 핵심

• 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크
• 자바 언어의 가장 큰 특징 - 객체 지향 언어
• 스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크
• 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

객체 지향 특징

• 추상화
• 캡슐화
• 상속
• 다형성

다형성의 실세계 비유

• 역할과 구현으로 세상을 구분

역할과 구현을 분리

• 역할과 구현으로 구분하면 단순,유연,변경도 편리해진다.
  장점
• 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.

운전자 - 자동차

• 자동차를 바꾸어도 운전자에게 영향을 주지 않는다.
• 운전자는 자동차 인터페이스에만 의존하고 있다.
• 운전자(클라이언트)가 자동차의 내부 구조를 알고 있지 않아도 사용이 가능하다.
• 클라이언트에 영향을 주지 않고, 새로운 기능를 추가할 수 있다.
• 새로운 자동차가 나와도 클라이언트는 새로운 것을 배울 필요가 없다.
• 자동차 무한 확장 가능

공연 무대

• 배우는 대체가 가능해야 한다.
• 로미오 역할을 하는 배우는 줄리엣 역할을 하는 배우가 누구인지 몰라도 된다. 그냥 대본에만 충실하면 된다.
• 로미오(클라이언트), 줄리엣(서버)라고 가정하면, 줄리엣의 구현이 바뀐다고 해도 로미오의 역할에 영향을 주지 않는다.(다른 대상으로 대체가 가능)

자바 언어

• 역할 : 인터페이스
• 구현 : 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
• 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
• 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

자바 언어의 다형성

• 오버라이딩

• MemberRepository에 MemoryMemberRepository 할당 가능
• MemberRepository에 JdbcMemberRepository 할당 가능

다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야한다.
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

역할과 구현을 분리

정리

• 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음
• 유연하고, 변경이 용이
• 확장 가능한 설계
• 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경 가능
• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

한계

• 역할(인터페이스)자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.
• 자동차를 비행기로 변경해야 한다면?
• 대본 자체가 변경된다면?
• USB 인터페이스가 변경된다면?
• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

스프링과 객체 지향

• 다형성이 제일중요
• 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
• 스프링에서 이야기하는 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.
• 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이! 공연 무대의 배우를 선택하듯이! 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

• 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)

SRP 단일 책임 원칙

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
• 하나의 책임이라는 것은 모호하다.
  - 클 수 있고, 작을 수 있다.
  • 문맥과 상황에 따라 다르다.
• 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것
  ex) UI변경, 객체의 생성과 사용을 분리

OCP 개방-폐쇄 원칙

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
• 다형성을 활용해보자
• 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현
• 역할과 구현의 분리를 생각
  

문제점

• MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  - MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); // 기존 코드
  • MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); // 변경 코드
• 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다.
• 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.
• 이 문제를 어떻게 해결? 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요

LSP 리스코프 치환 원칙

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요하다.
• 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기
• 예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야함

ISP 인터페이스 분리 원칙

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다
• 자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스 분리
• 사용자 클라이언트 -> 운전 클라이언트, 정비사 클라언트로 분리
• 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음
• 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

DIP 의존관계 역전 원칙

• 프로그래머는 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다." 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다.
• 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다.
• 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워진다.
  
• MemberService는 MemberRepository라는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스인 MemoryMemberRepository()에도 동시에 의존한다.
• DIP 위반

정리

• 객체 지향의 핵심은 다형성
• 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없다.
• 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.
• 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.
• 무언가가 더 필요하다!!

객체 지향 설계와 스프링

• 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원
  - DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
  - DI 컨테이너 제공
• 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장
• 쉽게 부품을 교체하듯이 개발

정리

실무고민

• 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.(추상화가 되면 개발자가 코드를 한번더 열어봐야한다, 인터페이스만 봐서는 구현 클래스를 알 수 없다.)
• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리펙터링 해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.