스프링 핵심 원리 - 기본편 [스프링 핵심 원리 이해 - 객체 지향 원리 적용3]

윤현우·2023년 1월 19일

IoC Spring boot di

스프링 핵심 원리 - 기본편

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8. IoC, DI, 그리고 컨테이너

8-1. 제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다. 한마디로 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다. 개발자 입장에서는 자연스러운 흐름이다.
반면에 AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다. 프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다. 예를 들어서 OrderServiceImpl 은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 구현 객체들이 실행될지 모른다.
프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있다. 심지어 OrderServiceImpl 도 AppConfig가 생성한다. 그리고 AppConfig는 OrderServiceImpl 이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 도 있다. 그런 사실도 모른체 OrderServiceImpl 은 묵묵히 자신의 로직을 실행할 뿐이다.
이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.

8-2. 프레임워크 vs 라이브러리

프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다. (JUnit)
반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다.

8-3. 의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

OrderServiceImpl 은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될지는 모른다.
의존관계는 정적인 클래스 의존 관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존 관계 둘을 분리해서 생각해야 한다.

정적인 객체 인스턴스 의존관계

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다. 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다. 클래스 다이어그램을 보자
OrderServiceImpl 은 MemberRepository , DiscountPolicy 에 의존한다는 것을 알 수 있다.
그런데 이러한 클래스 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl 에 주입 될지 알 수 없다.

클래스 다이어그램

동적인 객체 인스턴스 의존 관계

애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계를 동적인 객체 인스턴스라고 한다.

객체 다이어그램

여기서는 메모리 회원 저장소와 정액 할인 정책 인스턴스가 동적인 객체 인스턴스가 된다.

애플리케이션 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결 되는 것을 의존관계 주입이라 한다.
객체 인스턴스를 생성하고, 그 참조값을 전달해서 연결된다.
의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경할 수 있다.
의존관계 주입을 사용하면 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있다.

8-3. IoC 컨테이너, DI 컨테이너

AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.
의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 한다.
또는 어샘블러, 오브젝트 팩토리 등으로 불리기도 한다.

9. 스프링으로 전환하기

지금까지 순수한 자바 코드만으로 DI를 적용했다. 이제 스프링을 사용해보자.

9-1. 코드 변경

AppConfig 스프링 기반으로 변경

package hello.core;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.RateDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class AppConfig {
	@Bean
    public MemberService memberService() {
    	return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }
    
    @Bean
    public OrderService orderService() {
    	return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
	}
      
    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }
      
    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

AppConfig에 설정을 구성한다는 뜻의 @Configuration 을 붙여준다.
각 메서드에 @Bean 을 붙여준다. 이렇게 하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록한다.

MemberApp에 스프링 컨테이너 적용

package hello.core;
   
import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
//      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());
	} 
}

OrderApp에 스프링 컨테이너 적용

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class OrderApp {
	public static void main(String[] args) {
    	//AppConfig appConfig = new AppConfig();
      	//MemberService memberService = appConfig.memberService();
      	//OrderService orderService = appConfig.orderService();
        
        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
        OrderService orderService = applicationContext.getBean("orderService", OrderService.class);
        
        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);
    }
}

두 코드를 실행하면 스프링 관련 로그가 몇줄 실행되면서 기존과 동일한 결과가 출력된다.

9-2. 스프링 컨테이너

ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다.
기존에는 개발자가 AppConfig 를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
스프링 컨테이너는 @Configuration 이 붙은 AppConfig 를 설정(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @Bean 이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 한다.
스프링 빈은 @Bean 이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다. ( memberService , orderService )
이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig 를 사용해서 직접 조회했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야 한다. 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있다.
기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.
코드가 약간 더 복잡해진 것 같은데, 스프링 컨테이너를 사용하면 어떤 장점이 있을까?