[스프링 핵심 원리 - 기본편] #1. 객체 지향 설계와 스프링

[seyxxn]

1_객체 지향 설계와 스프링

스프링이란?

• 스프링은 여러가지 기술들의 모음이라고 할 수 있다.
• 스프링부트 : 스프링의 가장 핵심이 되는 스프링 프레임워크이다. 여러 스프링 기술들을 편리하게 사용할 수 있도록 도와준다. (필수)
• 스프링 데이터, 스프링 세션, 스프링 시큐리티, 스프링 Rest Docs, 스프링 배치, 스프링 클라우드 등 (선택)
• 스프링 부트를 사용하면 Tomcat같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 됨
• 스프링부트는 스프링과 별도로 사용할 수 있는 것이 아니라, 스프링 프레임워크를 사용해서 도와주는 기술이다.

'스프링' 단어란?

스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용한다.

• 스프링 DI 컨테이너 기술
• 스프링 프레임워크
• 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

스프링은 왜 만들었나?

• 스프링은 자바언어기반의 프레임워크
• 자바언어의 가장 큰 특징은 객체 지향 언어
• 즉, 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

이전의 EJB같은 것을 사용하면 의존적으로 개발을 하게 되기 때문에 객체 지향의 장점들을 모두 잃어버리게 된다. (그래서 Java 순수한 객체지향으로 돌아가고자 해서 POJO 라는 단어도 나왔었던 것이다.)

• 스프링이 가진 DI 컨테이너에 객체 지향의 특징을 살려낼 수 있는 기능이 존재

좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

• 다형성

  • 유연하고 변경이 용이하다.
  • 하나의 인터페이스를 따라 구현되기 때문에 가능한 일
  • 클라이언트가 내부 구조를 몰라도 됨. 클라이언트에 영향을 주지 않음
  • 무한히 확장가능한 형태가 된다. (역할과 구현으로 세상을 구분하면 유연해지고 변경이 편리)
  • 변경 가능하고 대체할 수 있어야 한다.
  • 실세계 비유 ) 운전자 - 자동차, 공연무대, 키보드, 마우스,..

• 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면된다.

• 클라이언트는 구현 대상의 내부구조를 몰라도된다.

• 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.

• 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

자바언어의 다형성

• 역할 = 인터페이스 , 구현 = 인터페이스를 구현할 클래스(구현 객체)
  • 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
  • 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기
  • 핵심은 구현보다 인터페이스가 먼저라는 것이다. (역할이 더 중요)
• 오버라이딩
  • 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행시점에 유연하게 변경할 수 있음

• MemberService가 save를 호출해서 인터페이스인 MemberRepository의 save를 호출하면,
  어떤 것이 실행이 될까 ?

  • MemoryMemberRepository가 현재 들어가 있으면 MemoryMemberRepository내에 있는 save가 호출이 됨
  • JdbcMemberRepository가 현재 들어가 있으면 JdbcMemberRepository내에 있는 save가 호출이 됨

• 다형성의 본질

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

• 역할과 구현을 분리

  • 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있다.
  • 유연하고 변경에 용이하며 확장 가능한 설계가 가능하다.
  • 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경이 가능하다.
  • 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요하다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

SOLID

• SRP, OCP, LSP, ISP, DIP

SRP : 단일 책임 원칙

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
• 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때, 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것

OCP : 개방 폐쇄 원칙

• 확장에는 열려있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
• 코드의 변경 없이 어떻게 코드를 추가할 수 있을까 ..?
  • 다형성을 생각해보자.
  • 인터페이스는 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현한다.
• 문제점
  • 다형성을 사용하는데, OCP를 지키지 못하는 경우가 있다.
  • MemberService에서의 예시 (MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택)

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

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

  다형성이 지켜지고 있는데 OCP는 지켜지지 않고 있다. (코드를 변경했기 때문)
  현재 MemberService 클라이언트가 직접 구현 클래스를 선택하고 있다. (왼쪽은 인터페이스, 오른쪽은 구현 객체)
  구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다. (오른쪽을 수정해야 한다.)
  • 어떻게 해결해야 하나?
    • 객체를 생성하고 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.
    • 이 역할을 스프링이 제공한다.

LSP : 리스코프 치환 원칙

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스의 규약을 다 지켜야 한다.
• 다형성을 지원하기 위한 원칙 (인터페이스를 구현한 구현제는 믿고 사용하려면 이 원칙을 지켜야 한다.)
• 예) 자동차의 인터페이스의 엑셀 기능은 앞으로 가라는 기능이다. 뒤로 가게 구현하다면 이것은 LSP를 위반한 것이다. 속소는 느리더라도 앞으로 가게 구현해야 한다.

ISP : 인터페이스 분리 원칙

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.
• 예) 자동차를 예를 들어보면, 운전과 관련한 인터페이스들도 존재하고, 정비와 관련한 인터페이스들도 존재한다. 이것을 통합으로 보기에는 너무나 범위가 크다. 그래서 자동차 인터페이스를 운전 인터페이스와, 정비 인터페이스로 나눌 수 있다.
  • 자동차 인터페이스 : 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리
  • 사용자 클라이언트 : 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리
    (인터페이스를 분리하면 자연스럽게 클라이언트도 분리할 수 있게 된다.)
  • 이렇게 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에는 영향을 주지 않는다.
• 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

DIP : 의존관계 역전 원칙

• 프로그래머는 추상화에 의존해야 하며, 주체화에 의존하면 안된다.
• 클라이언트 코드가 구현 클래스를 바라보지 말고 인터페이스만 바라보라는 뜻
• 역할에 의존하는 것. (언제든 갈아 끼울 수 있게..)

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

• 위의 예시에서, MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다.
  (MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택하는 방식이기 때문)
• 사실 위의 코드는 DIP를 위반하는 코드에 속함
• MemberService는 memberRepository에만 의존하게 변경해야 함

정리

• 객체 지향의 핵심은 다형성이다.
• 하지만, 다형성만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없음.
• 다형성만으로는 구현 객체를 변경할 떄 클라이언트 코드도 함께 변경한다. 다형성만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다. -> 무언가 더 필요하다. (스프링을 사용하는 이유)

객체 지향 설계와 스프링

스프링이란?

• 다형성 + OCP, DIP가 가능하게 지원을 해주는 기술
• DI 컨테이너 제공
  • DI : 자바의 객체들을 컨테이너 안에 넣어놓고, 이 안에서의 의존관계를 서로 연결해주고 주입해주는 기능들을 제공해주는 것이다. (클라이언트의 변경 없이 기능을 확장 할 수 있음)