스프링 핵심 원리 - IoC, DI, Container

IoC, DI, Container

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

프레임워크 vs 라이브러리

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

의존관계 주입(DI)

• OrderServiceImpl은 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 클래스 의존관계
클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다. 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

OrderServiceImpl은 MemberRepository, DiscountPolicy에 의존한다는 것을 알 수 있다.
그런데 이러한 클래스 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl에 주입 될지 알 수 없다.

동적인 객체 인스턴스 의존 관계
애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계다.

• 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 연결한다.
• 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 인스턴스를 변경할 수 있다.
• 의존관계 주입을 사용하면 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있다.

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

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

스프링으로 전환하기

@Configuration
public class AppConfig {

    @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();
    }
}

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", 20000);

        System.out.println("order = " + order);
        System.out.println("order.cal = " + order.calculatePrice());
    }
}

스프링 컨테이너

• ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 한다.
• 기존에는 개발자가 AppConfig를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
• 스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 AppConfig를 설정(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @Bean이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다.
• 스프링 빈은 @Bean이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다.
• 이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig를 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.

스프링 컨테이너의 생성 과정

BeanFactory / ApplicationContext

BeanFactory

• 스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스
• 스프링 빈을 관리하고 조회하는 역할을 담당
• getBean()을 제공

ApplicationContext

• BeanFactory 기능을 모두 상속받아서 제공
• 빈을 관리하고 검색하는 기능을 BeanFactory가 제공해주는데, 둘의 차이는?
• 애플리케이션을 개발할 때는 빈은 관리하고 조회하는 기능은 물론이고, 수 많은 부가기능이 필요하다.

• 메시지 소스를 활용한 국제화 기능
• 환경변수
• 애플리케이션 이벤트
• 편리한 리소스 조회

정리

• ApplicationContext는 BeanFactory의 기능을 상속받는다
• ApplicationContext는 빈 관리기능 + 편리한 부가 기능을 제공
• BeanFactory를 직접 사용할 일은 거의 없다. 부가기능이 포홤된 ApplicationContext를 사용한다.
• BeanFactory나 ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 한다.

xml 형식으로도 bean 설정을 할 수 있다.

스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefination

• 스프링이 이런 다양한 설정 형식을 지원할 수 있는 중심에는 BeanDefination이라는 추상화가 있다.
• 쉽게 이야기해서 역할과 구현을 개념적으로 나눈 것이다.
  • xml을 읽어서 BeanDefination을 만들면 된다.
  • 자바 코드를 읽어서 BeanDefination을 만들면 된다.
  • 스프링 컨테이너는 자바 코드인지, XML인지 몰라도 된다. 오직 BeanDefination만 알면 된다.

참고자료: 스프링 핵심 원리 - 기본편(인프런 김영한)