스프링에 객체지향 원리 적용

*객체 다이어그램

실제 new로 생성해서 애플리케이션에 띄워 동적으로 객체들의 연관 관계 발생.

역할들의 협력관계를 그대로 재사용 할 수 있다 = DB나 할인 구현체 바뀌어도 주문 서비스 변경할 필요없다.

+enum 타입은 ==쓰는게 맞음.

 

 

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새로운 할인 정책 적용과 문제점

 

-할인 정책 변경 시 클라이언트인 OrderServiceImpl코드를 고쳐야 함.

-문제점

우리는 역할과 구현을 충실하게 분리했다. OK

다형성도 활용하고, 인터페이스와 구현 객체를 분리했다. OK

OCP, DIP 같은 객체지향 설계 원칙을 충실히 준수했다?-> 그렇게 보이지만 사실은 아니다.

DIP: 주문서비스 클라이언트( OrderServiceImpl )는 DiscountPolicy 인터페이스에 의존하면서 DIP를 지킨 것 같은데? -> 클래스 의존관계를 분석해 보자. 추상(인터페이스) 뿐만 아니라 구체(구현) 클래스에도 의존하고 있다. 추상(인터페이스) 의존: DiscountPolicy 구체(구현) 클래스: FixDiscountPolicy , RateDiscountPolicy

OCP: 변경하지 않고 확장할 수 있다고 했는데! 지금 코드는 기능을 확장해서 변경하면, 클라이언트 코드에 영향을 준다! 따라서 OCP를 위반한다

 

-왜 클라이언트 코드를 변경해야 할까?

지금까지는 단순히 DiscountPolicy(추상 클래스)만 의존한다고 생각. 하지만 잘보면 FixDiscountPolicy(구체적인 클래스)도 의존하고 있음. 실제 코드를 보면 의존하고 있음. 

private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();

=>DIP위반.

그래서 FixDiscountPolicy 를 RateDiscountPolicy 로 변경하는 순간 OrderServiceImpl 의 소스 코드도 함께 변경해야 한다! =>OCP 위반

 

-이 문제를 어떻게 해결할까.

DiP에 위반하지 않게 인터페이스에만 의존하도록 의존관계 변경해야 함.

private DiscountPolicy discountPolicy; //final이면 안됌. final은 반드시 값을 할당해야 하기에 final도 없애주기

DIP는 지킴. 하지만 아무 값도 할당되지 않았기에 nullPointException 발생.

 

해결방안 -> 클라이언트인 OrderServiceImpl 에 DiscountPolicy 의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주어야 한다.

 

>관심사의 분리 

애플리케이션을 하나의 공연에 비유해보면,

로미오 역할을 하는 배우, 줄리엣 역할을 누가 할지는 특정 배우가 정하지 않아야 한다. 기존 코드는 인터페이스와 구현체 모두에 의존했으므로 로미오 역할을 하는 배우가 직접 줄리엣 역할을 하는 배우를 선택하는 것과 같은데, 그렇게 되면 로미오 역할의 배우는 연기와 캐스팅 같은 다양한 책임을 가지게 된다. 

=>"관심사를 분리"가  필요

구현체인 배우는 역할인 배역을 수행하는 것에 집중하고, 상대역으로 어떤 배우가 되든지 영향을 받지 않아야 한다.

공배우를 섭외하는 책임을 담당하는 별도의 "공연 기획자"가 필요, 공연기획자를 만들고 책임을 확실히 분리해야 한다.

 

애플리케이션도 구현체들은 본인의 역할만 수행하고, 인터페이스에 어떤 구현체가 할당될지는 AppConfig가 해줘야 함. 

*AppConfig - 애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스.

-기존에는 구현체 내에서 직접 설정해 줬지만 이젠 AppConfig에서 memeberService생성. 생성자를 통해서 구현체 설정.

생성자로 인해 memberRepository에는 구현체가 할당됨. MemberServiceImpl 코드에는 구체적인 구현체에 대한 코드 X. 구현체에 대한 것은 전혀 모르고 있고, 오직 인터페이스에 대한 것만.  추상화에만 의존 <=DIP를 지키는 것. "생성자 주입"

-AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.

-AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 생성자를 통해서 주입(연결)해준다. 

 

설계 변경으로 MemberServiceImpl 은 MemoryMemberRepository 를 의존X.  MemberRepository 인터페이스만 의존. MemberServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다. MemberServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부( AppConfig )에서 결정된다.

MemberServiceImpl 은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 된다

 

멤버서비스 인터페이스의 구현체인  멤버서비스Impl이 멤버리포지토리 인터페이스 의존.

AppConfig가 Impl 구현체 생성. 

-객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당.

-DIP 잘지킴(멤버서비스 impl은 멤버리포지토리인 추상에만 의존하면 되고 구현체 몰라도 됨.

-객체 생성 역할과 실행하는 역할이 명확하게 분리, 관심사의 분리

 

AppConfig가 memoryMemberRepository객체를 생성하고, memoryMemberRepository의 참조값인 x001을 memberServiceImpl 생성시 생성자로주입함. 클라이언트인 memberServiceImpl입장에서는 의존관계를 외부에서 주입해주는 것과 같다고 하여 AI(Dependency Injection)이라고 함. 우리 말로 의존관계 주입/의존성 주입.

 

-설계 변경으로 OrderServiceImpl 은 FixDiscountPolicy 를 의존하지 않는다! 단지 DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다. -OrderServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다. OrderServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체을 주입할지는 오직 외부( AppConfig )에서 결정한다.

-OrderServiceImpl 은 이제부터 실행에만 집중하면 된다. OrderServiceImpl 에는 MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy 객체의 의존관계가 주입된다.

-MemberApp

MemberService memberService = appConfig.memberService();

기존에는 멤버서비스를 메인 메소드에서 생성, 이제는 appConfig에서 구현체 알아서 결정하고, 요청하면 appConfig가 인터페이스 보내줌. 여기 멤버서비스에는 memberServiceImpl이 들어옴. +OrderApp도 이와 같이 수정필요. 

 

*정리

AppConfig를 통해서 관심사를 확실하게 분리. AppConfig는 구체 클래스를 선택.

애플리케이션이 어떻게 동작해야 할지 전체 구성을 책임.

이제 각 구현체들은 담당 기능을 실행하는 책임만 지면 된다. OrderServiceImpl 은 기능을 실행하는 책임만 지면 된다.

 

=>DIP와 단일 책임 원칙을 지킨 것.

 

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>AppConfig 리팩터링

그러나 appConfig에서 코드들을 보면 중복이 있고, 역할에 따른 구현이 잘 안보임. 역할이 드러나게 하는게 매우 중요. 

public MemberService memberService() {
 	return new MemberServiceImpl(memberRepository());
 }
 
 public OrderService orderService() {
 	return new OrderServiceImpl(  memberRepository(),  discountPolicy());
 }
 
 public MemberRepository memberRepository() {
 	return new MemoryMemberRepository();
 }
 public DiscountPolicy discountPolicy() {
     return new FixDiscountPolicy();
 }

리팩터링 후 코드를 보면

역할과 구현을 명확하게 분리,

각 인터페이스가 드러나 있어 메소드명을 보는 순간 역할이 드러남. 어떤 구현체를 쓰고, 구현체 변경 시 어디 코드만 수정해야 할지(+전체 구성) 한눈에 알 수 있음. +)new로 생성하는 중복이 제거됨. 

 

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>새로운 구조에 할인 정책 적용.

정액 할인 정책 -> 정률 할인 정책으로 변경. FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy //기존에는 변경하려고 할때 클라이언트 코드가 영향을 받았었다.

AppConfig가 있기에 얘만 변경하면 된다. AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 사용 영역/구성 영역(객체 생성)으로 분리됨. 할인 정책 변경 시 구성영역의 코드만 변경하면 됨.

구성 역할을 하는 appConfig만 변경하고 사용 영역의 어떠한 코드도 변경이 필요 X.

구성 영역은 변경 O. 구현체에 대한 책임을 구성영역이 가짐.

=>영향 범위가 매우 작아짐 / OCP(확장에는 열려있고 변경에는 닫힘), DIP(추상에 의존, 구현체는 모름) 모두 잘 지킴.

 

>전체 흐름정리 - 교안 참조

 

>좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

SRP 단일 책임 원칙

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

클라이언트 객체는 기존에 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있음 ->SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리함

구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당하게 변경.

 

DIP 의존관계 역전 원칙

프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.” 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다. 객체의 의존 관계를 외부인 appConfig에서 생성해서 넣어줬음. 추상화에만 의존해야 가능함.

새로운 할인 정책을 개발하고, 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다. 왜냐하면 기존 클라이언트 코드( OrderServiceImpl )는 DIP를 지키며 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에 의존하는 것 같았지만, FixDiscountPolicy 구체화 구현 클래스에도 함께 의존했다.

클라이언트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경. 하지만 클라이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없다.

AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다. =>DIP 원칙을 따름.

 

OCP

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다

다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴

애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔

AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨

소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있어(=변경할 필요가 없음) OCP를 지킨것.

 

>IoC, DI, 컨테이너

*제어의 역전

-내가 호출하는게 아니라 프레임워크가 내 코드를 호출하는, 제어권이 뒤바뀐 상황.

-기존 코드는 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종

-AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당. 프로그램의 제어 흐름은 AppConfig가 가져간다. ex)OrderServiceImpl은 제어 흐름을 모름. 프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig에게.

어 OrderServiceImpl 도 AppConfig가 생성. 만약 OrderService의 다른 구현 객체 생성하고 실행해도 OrderServiceImpl은 알지 못함. 

=>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. (JUnit)

반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다.(ex-자바를 xml로 바꿀때는 내가 객체를 직접 불러오기에 라이브러리임)

 

*의존 관계 주입

-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 생각

 

1.정적인 의존관계

-클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 O. 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석 가능. 하지만 실제로 어떤 구현체(객체)가 주입될지는 알 수 없다.

 

+그림을 보면 화살표 방향으로 의존하고 있다는 의미, DiscountPolicy는 아무것도 의존하지 않음. 

 

2. 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 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. 정적인 다이어그램은 전혀 바꾸지 않고(코드를 바꿀 필요 없이) 동적인 부분만 변경하면 됨

 

*IOC 컨테이너, DI 컨테이너 - DI를 해주고 AppConfig처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존 관계를 연결해주는 컨테이너

주로 DI 컨테이너라고 부르는데 스프링도 Di컨테이너의 역할을 함. 어셈블러라고 부르기도..

 

>스프링으로 전환하기

@Configration - 설정 정보, 구성 정보에 붙이는 annotation

@bean - 각 메소드에 붙여주면 스프링 컨테이너에 등록이 됨.

 

ApplicationContext로 처음 시작, 스프링 컨테이너이다.

ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

스프링 컨테이너에 등록된 객체는 이제 스프링 컨테이너를 통해서 스프링 빈을 찾아와야 함.  스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 O.

->스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경

.getBean()에서 가져올 객체 이름과 타입을 적어 구현객체를 가져올 수 있음.

기존-AppConfig를 사용해 직접 객체 생성, DI를 했지만 이제 스프링 컨테이너 사용.

@Configuration 이 붙은 AppConfig 를 설정 정보로 사용. 

@Bean 이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록하는데 등록된 객체를 스프링 빈이라고 함. 이때, @Bean이 붙은 메소드 명을 스프링 빈 이르으로 사용. 

 

*스프링 컨테이너를 사용하면 어떤 장점? - 스프링 컨테이너를 이용해 아주 많은 기능 사용 가능.