[Spring] 객체 지향 설계와 스프링

Spring Framework

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Spring Boot

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스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.

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

 

스프링 프레임워크가 만들어진 이유 -> 핵심 컨셉

스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크이다. -> 자바 언어의 가장 큰 특징은 객체 지향 언어

스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크이다.

-> 좋은 객체지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

 

 

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좋은 객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍

여러 개의 독립된 단위, 즉 '객체'들의 모임

각각의 객체는 메시지를 주고받고 데이터를 처리할 수 있다. (협력)

객체지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경을 용이하게 만든다.

-> 유연하고 변경이 용이하다는 것은 레고 블록을 조립하듯이, 키보드나 마우스 등 부품을 갈아 끼우듯이 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발하는 방법을 말한다.

 

 

다형성

역할과 구현으로 구분

다형성 예시

-> 운전자는 자동차 모델이 변경되어도 자동차의 역할이 같기 때문에 모델에 상관없이 운전할 수 있다.

 

 

역할과 구현의 분리

역할과 구현으로 분리하면 단순해지고 유연해지며 변경도 용이해진다.

• 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
• 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
• 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
• 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

 

자바 언어에서의 역할과 구현 분리

자바 언어의 다형성을 활용해서 분리한다.

역할 = 인터페이스

구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체

객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확하게 분리한다.

객체 설계 시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고 그 역할을 수행하는 구현 객체를 만든다.

수많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가진다.

 

 

자바 언어의 다형성

오버라이딩

다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에서 유연하게 변경할 수 있다.

-> 두 가지 중 필요에 따라 변경해서 사용 가능

 

 

역할과 구현 분리의 한계

역할(인터페이스) 자체가 변하면 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.

-> 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

 

 

스프링과 객체 지향

다형성이 가장 중요!

스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.

스프링에서 이야기하는 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.

 

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좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리

 

SOLID

 

SRP (Single responsibility principle 단일 책임 원칙)

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

 

OCP (Open/closed principle 개방-폐쇄 원칙)

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려있지만 변경에는 닫혀있어야 한다.
  -> 다형성을 활용해 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 만들어서 새로운 기능을 구현
• 문제점
  MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드
  MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); //변경 코드
  -> 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 함께 변경해야 한다. (OCP 원칙 위반)
  -> 이를 해결하려면 객체를 생성하고 연관 관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.

 

LSP (Liskov substitution principle 리스코프 치환 원칙)

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다. 
  -> 인터페이스를 구현한 구현체를 믿고 사용하기 위해
• 단순 컴파일을 성공하는 것을 넘어서 로직에 관한 것
  ex) 자동차의 엑셀은 앞으로 가는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반

 

ISP (Interface segregation principle 인터페이스 분리 원칙)

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.
  ex) 자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리
  사용자 클라이언트 -> 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리
• 인터페이스가 명확해지고 대체 가능성이 높아진다.

 

DIP (Dependency inversion principle 의존관계 역전 원칙)

• 추상화에 의존해야 하고, 구체화에 의존하면 안 된다.
  -> 구현체에 의존하지 말고 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워진다.
• 그러나 MemberService 예제에서 서비스는 인터페이스에 의존하지만 구현 클래스에도 동시에 의존한다.
  서비스(클라이언트)가 구현 클래스를 직접 선택함 -> DIP 위반

 

 

정리

• 객체 지향의 핵심은 다형성
• 다형성만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.
  -> 다형성만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다. -> 다른 해결책이 추가적으로 필요

 

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객체 지향 설계와 스프링

• 스프링은 DI(의존성 주입), DI 컨테이너 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원한다.
  -> 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장
• 순수 자바로 SOLID 원칙을 모두 지키면서 개발하려면 할 일이 너무 많아서 배보다 배꼽이 더 큰 경우가 발생
  -> 해결책으로 스프링 프레임워크를 만들게 된다. (정확히는 DI 컨테이너)

 

실무에서는 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다. (인터페이스를 통해 구현체까지 한 번 더 들어가야 하기 때문)

-> 따라서 향후 기능을 확장할 가능성이 없다면 구체 클래스를 직접 사용하고, 나중에 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.