BackEnd/Spring

[Spring] 스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

샤아이인 2022. 2. 1.

내돈내고 내가 공부한것을 올리며, 중요한 단원은 저 자신도 곱씹어 볼겸 상세히 기록하고 얕은부분들은 가겹게 포스팅 하겠습니다.

1. 새로운 할인 정책 개발

우리의 기획자님 께서 기존에 1000원 씩 할인해주던 정책에서 10%를 할인해주는 정책으로 갑자기 바꾸고 싶다고 한다...

이에 대응한 정률할인정책 을 추가해보자. 구현체를 하나 새로 만들었다!

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy{

    private int discountPercent = 10; // 10퍼 할인

    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
        if(member.getGrade() == Grade.VIP){ // VIP일 경우
            return price * discountPercent / 100; // 10% 반환
        }else{
            return 0;
        }
    }
}

우리는 RateDiscountPolicy 가 정말 10%가 할인되는지 테스트 해보고 싶다!

테스트 코드를 작성해보면 다음과 같다.

(참고: test작성 단축키는 command + shift + t 이다)

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class RateDiscountPolicyTest {

    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

    // 성공하는 경우
    @Test
    @DisplayName("VIP는 10% 할인이 적용되어야 한다.")
    void vip_o(){
        // given
        Member member = new Member(1L, "memberVIP", Grade.VIP);

        // when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);

        // then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(1000);
    }

    // 실패하는 경우
    @Test
    @DisplayName("VIP가 아니면 할인이 적용되지 않아야 한다")
    void vip_x(){
        // given
        Member member = new Member(2L, "memberBASIC", Grade.BASIC);

        // when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);

        // then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(0);
    }
}

테스트가 성공적으로 진행되었다.

2. 새로운 할인 정책 적용과 문제점

직전에 정률 할인정책에 해당하는 구현체를 만들고 테스트까지 진행하였다.

이제 할인 정책을 변경하기 위해 Impl에서 코드를 고쳐보자!

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
      // private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
      private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
}

이렇게 하면 객체지향에 맞도록 구현한 것 일까?

1) 역할과 구현을 분리했는가?

인터페이스를 만들고 구현체를 따로 만들었으니 그렇다고 할 수 있다

2) OCP, DIP 원칙을 충실하게 준수하였는가?

그렇지 않다...

위 코드의 OrderServiceImpl 만 봐도 DiscountPolicy 라는 인터페이스와 RateDiscountPolicy라는 구상클래스 양쪽 모두에 의존하고있다. 이는 DIP를 따르고 있지 않다.

다음 그림을 살펴보자.

실제 의존관계를 살펴보면 인터페이스인 DiscountPolicy 뿐만 아니라, 구현체인 FixDiscountPolicy에 의존하고 있었던 것 이다.

따라서 FixDiscountPolicy 구상 코드를 RateDiscountPolicy로 변경하는 순간 OrderServiceImple 소스코드 또한 변경해야 한다.

이는 OCP위반에 해당한다.

자~ 이문제를 어떻게 해결해야 할까?

(사실 개인적으로 바로 떠오른 것은 스트레티지 패턴과 DI 였다)

인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경해주면 된다. 다음과 같이 말이다!

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
      //private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
      private DiscountPolicy discountPolicy;
}

하지만 이렇게 끝나면 discountPolicy는 null값만 담겨 코드가 정상 실행되지 않는다.

누군가는 DiscountPolicy 구현체를 생성하여 주입해주어야 한다.

3. 관심사의 분리

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
      private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
}

기존의 OrderServiceImpl을 보면 OrderService의 기능역할을 함과 동시에 어떤 구현체를 사용할지 또한 결정하고 있다.

OrderServiceImpl 혼자서 기능구현, 구현체 선택 => 총 2가지 책임을 담당하고 있는 것 이다.

이는 단일책임원칙을 지키지 못했다고 할 수 있다. 다양한 책임을 가지고 있는 상황이 되버린 것 이다...

(참고로 인텔이제이 에서는 command + E 키는 과거 히스토리가 나온다)

관심사를 분리합시다!

OrderServiceImpl 은 본연의 기능 구현에만 충실하고, 어떤 구현체를 사용할지는 별도의 책임으로 만들어야 합니다!

전체적인 기획자가 등잘할때가 왔습니다!

AppConfig 등장

애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스를 만들자.

package hello.core;

import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
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;

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(new MemoryMemberRepository(), new FixDiscountPolicy());
    }
}

● AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.

=> MemberServiceImpl, MemoryMemberRepository, OrderServiceImple, FixDiscountPolicy

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

바뀌게 된 MemberServiceImpl 을 살펴봅시다!

package hello.core.member;

public class MemberServiceImpl implements MemberService{

    private final MemberRepository memberRepository;

    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    }

    @Override
    public void join(Member member) {
        memberRepository.save(member);
    }

    @Override
    public Member findMember(Long memberId) {
        return memberRepository.findById(memberId);
    }
}

더이상 MemberServiceImpl은 MemoryMemberRepository를 의존하지 않는다!

단지 MemberRepository 인터페이스에만 의존하게 된다.

MemberServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현객체가 들어올지는 알 수 없다.

MemberServiceImpl 은 이제부터 의존관계의 고민은 외부 기획자에게 맡기고, 본인은 실행에만 집중하게 되는 것 이다.

AppConfig는 기획자이다.

구체 클래스를 선택하고 배역에 맞는 담당 배우를 선택한면 된다.

애플리케이션이 어떻게 동작해야 할지 전체 구성을 책임진다.

4. AppConfig 리팩터링

현재 AppConfig를 보면 중복이 있고, 역할에 따른 구현이 잘 안보인다.

한눈에 코드를 봤을때 역할이 무엇인지? 구현이 무엇인지? 확인할 수 있도록 변경해보고 싶다.

...

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

    private MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        return new FixDiscountPolicy();
    }
}

2번 중복되던 new MemoryMemberRepository() 부분이 제거되었다.

따라서 이제부터는 MemoryMemberRepository() 의 구현체를 변경할때 한부분만 바꿔주면 된다.

AppConfig를 보면 한눈에 역할과 구현 이 확인 가능하다. 전반적인 틀이 확연하게 보이게 된 것 이다!

5. 새로운 구조와 할인 정책 적용

가장 처음에 할려 했던 할인 정책 변경을 드디어 해보자!

FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 로 바뀌면 된다. AppConfig 만 간단하게 수정하면 끝나버린다!

...

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

    private MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        //return new FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy(); // 변경된 부분!!!!!!!!!
    }
}

이제 할인 정책을 변경해도, 애플리케이션의 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경하면 된다.

클라이언트 코드인 OrderServiceImpl 를 포함해서 사용 영역의 어떤 코드도 변경할 필요가 없다.

구성 영역은 당연히 변경된다.

구성 역할을 담당하는 AppConfig를 애플리케이션이라는 공연의 기획자로 생각하자.

공연 기획자는 공연 참여자인 구현 객체들을 모두 알아야 한다.

6. SRP, DIP, OCP 적용

● SRP 원칙 적용

이전의 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있었다...

SRP(단일 책임 원칙)을 따르면서 관심사를 분리할 수 있다.

구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임은 AppConfig가 전담하고, 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당하게 된다.

● DIP 원칙 적용

프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.” 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다.

OrderServiceImpl 은 DiscountPolicy 라는 인터페이스에 의존하게 된다. 또한 DiscountPolicy의 구현체들 또한 DiscountPolicy에만 의존하게된다. 이는 DIP가 매우 잘 적용된 부분이다.

● OCP 원칙 적용

AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다

7. IoC, DI, 그리고 컨테이너

● 제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다.

한마디로 구현 객체가 스스로가 프로그램의 제어 흐름을 조종했던 것 이다. 개발자 입장에서는 자연스러운 흐름이라 할 수 있다.

왜냐하면 자기가 생각 한 logic대로 순차적으로 진행이 되기 때문이다.

반면에 AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체(Impl)는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다.

프로그램의 제어 흐름은 더이상 클라이언트가 아닌, AppConfig가 통솔하게 된 것 이다.

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 관리로 인해 관리당하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.

● 제어의 역전 개념을 이용하면 프레임워크 와 라이브러리의 구분 또한 가능하다.

프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다. (JUnit)

반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다.

● DI (Dependency Injection)

의존관계 주입에는 2가지가 있다.

1) 정적인 클래스 의존 관계

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다.

정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다. 다음 코드를 살펴보자.

package hello.core.order;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService{

    private final MemberRepository memberRepository;
    private final DiscountPolicy discountPolicy;

    public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
        this.memberRepository = memberRepository;
        this.discountPolicy = discountPolicy;
    }

    @Override
    public Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice) {
        Member member = memberRepository.findById(memberId);
        int discountPrice = discountPolicy.discount(member, itemPrice);

        return new Order(memberId, itemName, itemPrice, discountPrice);
    }
}

OrderServiceImpl 은 MemberRepository 와 DiscountPolicy 에 의존하게 됨을 알 수 있다.

다만 어떤 구현체가 주입되어 사용될지는 알수가 없다.

2) 동적인 객체 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.

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.

8. 스프링으로 전환하기

이번시간에는 기존의 AppConfig 코드를 스프링 코드로 전환하는 시간이였다.

우선 다음 AppConfig 부터 살펴보자.

package hello.core;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
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 MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

    @Bean
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        //return new FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

설정정보임을 의미하는 @Configuration 애노테이션을 추가해 주었다.

또한 각 메소드 마다 @Bean을 적음으로써 스프링컨테이너에 스프링 빈으로써 등록시켰다.

다음은 MeberApp에 스프링 컨테이너를 적용한 예시이다.

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
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("findMember = " + findMember.getName());
    }
}

기존의 AppConfig 객체를 생성하여 사용하던 때와는 달리 ApplicationContext를 이용하여 스프링 컨테이너를 만들고,

getBean을 통해 스프링 빈을 얻어와 사용하고 있다.

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 기본적으로 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 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 변경된 것 이다!

저작자표시

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