객체 지향 설계와 스프링

스프링에는 여러가지 기술들이 있다 기술 용어는 다음과 같다.

간략하게 알아보고 넘어가자.

 

스프링 데이터 : DB의 기본적인 CRUD는 비슷하기 때문에 이런 것을 스프링 데이터가 도와준다.

스프링 세션 : 세선 기능을 편리하게 사용할 수 있도록 도와준다.

스프링 시큐리티 : 보안과 관련되어 있다.

스프링 Rest Docs : API 문서와 테스트를 편하게 엮어서 문서화를 편하게 해주는 것이다.

스프링 배치 : 배치 처리에 특화된 기술이다.

스프링 클라우드 : 클라우드 기술에 특화된 것이다.

 

위의 예시 외에도 다양한 기술들이 있다.

 

 

스프링

- 스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.

  - 스프링 DI 컨테이너 기술

  - 스프링 프레임워크

  - 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

 

 

스프링 프레임워크

- 핵심 기술 : 스프링 DI 컨테이너, AOP, 이벤트, 기타

- 웹 기술 : 스프링 MVC, 스프링 WebFlux

- 데이터 접근 기술 : 트랜잭션, JDBC, ORM 지원, XML 지원

- 기술 통합 : 캐시, 이메일, 원격접근, 스케줄링

- 테스트 : 스프링 기반 테스트 지원

- 언어 : 코틀린, 그루비

- 최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용한다.

 

 

스프링 부트

- 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 사용한다.

- 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성

- Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 됨

- 손 쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공

- 스프링과 3rd parth(외부) 라이브러리 자동 구성

- 메트릭, 상태 확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공

- 관례에 의한 간결한 설정

 

 

이런 스프링은 왜 만들어졌을까?

스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크이다. 자바 언어의 가장 큰 특징은 객체지향 언어라는 점이고, 스프링은 객체 지향 언어가 가진 특징을 살려내주는 프레임워크이다.

개발자들은 스프링을 통해 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와준다.

 

 

 

좋은 객체지향 프로그래밍이란?

객체 지향의 특징

- 추상화

- 캡슐화

- 상속

- 다형성

 

- 객체지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고 받고, 데이터를 처리할 수 있다.

- 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.

 

유연하고 변경이 용이하다 -> 컴포넌트를 변경하면서 개발할 수 있는 방법 ---> 다형성(Polymorphism)

위와 같은 예시처럼 운전자는 자동차가 변경되어도 운전자는 운전할 수 있다.

왜 그럴까?

자동차의 역할(인터페이스)를 따라서 각각의 자동차들이 구현(객체)되었기 때문이다.

 

 

역할과 구현을 분리하여 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.

 

장점

- 클라이언트(운전자)는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다

- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.

- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.

- 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

자바의 오버라이딩을 떠올려보자.

오버라이딩은 자바의 기본 문법이다. 상속받은 자녀가 메서드를 재정의하면 재정이된 메서드가 실행되었다.

다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.

물론 클래스 상속 관계도 다형성, 오버라이딩이 적용 가능하다.

 

**중요 : 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다. 따라서 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 게(가장 변화가 없는 방식으로) 제일 중요하다.

 

 

SOLID

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리

SRP : 단일 책임 원칙(Single Responsibility Principle)

OCP : 개방-폐쇄 원칙(Open/Closed Principle)

LSP : 리스코프 치환 원칙(Liskov Substitution Principle)

ISP : 인터페이스 분리 원칙(Interface Segregation Principle)

DIP : 의존관계 역전 원칙(Dependency Inversion Principle)

 

 

SRP

- 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

- 하나의 책임이라는 것은 모호하다.(문맥과 상황에 따라 다르다)

- 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것이다.

- UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

 

OCP

- 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나, 변경에는 닫혀 있어야 한다.

- 다형성을 활용해야 한다.

- 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현한다.

- 역할과 구현의 분리가 OCP이다.

 

MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택하는 코드를 보자

// MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드
MemberRepository m = new JdbcMemberRepository();

--> 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다. 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.

--> 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.(이걸 스프링이 해준다)

 

LSP

- 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.

- 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요하다.

-ex) 자동차 인터페이스의 엑셀은 전진 기능이지만 뒤로 가게 구현하면 LSP를 위반한 것이다. 느리더라도 앞으로 가야한다.

 

ISP

- 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.

- 자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리

- 사용자 클라이언트 -> 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리

- 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않는다.

- 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

 

DIP

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

- 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하자

- 역할(Role)에 의존해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워진다.

- 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다.

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); 

위 코드처럼 MemberService 클라이언트가 구현 클래스(MemoryMemberRepository())를 직접 선택한한다

--> DIP를 위반하는 것이다.( 추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다)

 

 

정리

-> 객체 지향의 핵심은 다형성

-> 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없다.

-> 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.

-> 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.

 

 

 

** 스프링은 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원한다.

- DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입

- DI 컨테이너 제공

- 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장

- 쉽게 부품을 교체하듯이 개발

 

-> OCP, DIP원칙을 지키면서 개발을 하다 보면 결국 스프링 프레임워크를 만들게 된다(정확히는 DI 컨테이너)

 

 

정리

- 모든 설계에 역할과 구현을 분리하자.

- 자동차, 공연의 예를 떠올려보자.

- 애플리케이션 설계도 공연을 설계 하듯이 배역만 만들어두고, 배우는 언제든지 유연하게 변경할 수 있도록 만드는 것이 좋은 객체 지향 설계이다.

- 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자.

-> 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다. 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩토링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.