(Spring 원리 - 3) 스프링 없는 자바 애플리케이션에 OOD 적용하기

순수 자바 애플리케이션에 객체지향 설계를 적용하고, 스프링으로 전환해보기

게시 2024/02/20

18 분읽는 시간

1. 기존 예제의 할인 정책 변경

이전 프로젝트에 객체 지향적 설계를 적용해보자.

기존의 고정 할인 정책을 정률 할인으로 바꾼다고 해보자.

예) 20000원에 10% 할인 적용 → 2000원 할인

먼저 기존의 FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경해서 개발하면 된다. (구현체 추가)

RateDiscountPolicy

  


public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy{

    private int discountPercent = 10; // 정률 할인 비율 : 10% 할인

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

인텔리제이 : 오버라이드한 메서드 위에 ctrl + shift + t 단축키로 테스트 코드를 위한 패키지와 클래스 생성 해줌

테스트 코드도 작성해보자.

RateDiscountPolicyTest

  


class RateDiscountPolicyTest {
    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

    @Test
    @DisplayName("VIP는 10% 할인 적용")
    void vip_o() {
        // given
        Member member = new Member(1l, "mbappeVip", Grade.VIP);
        // when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 20000);
        // then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(2000); // Assertions 스태틱 임포트 권장
    }

    // 실패하는 경우도 테스트
    @Test
    @DisplayName("VIP가 아닌 경우 할인 없음")
    void vip_x() {
        // given
        Member member = new Member(2l, "ronaldoBasic", Grade.BASIC);
        // when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 20000);
        // then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(2000);
    }
}

이제 RateDiscountPolicy를 적용해보자.

OrderServiceImpl

  
public class OrderServiceImpl implements OrderService{

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
  	
  //private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

	  // 기존 구현
}

할인 정책 변경을 위해서는 클라이언트 코드인 OrderServiceImpl를 고쳐야 한다
지금 상태의 코드는 다형성을 활용해서 인터페이스와 구현 객체를 분리했지만 OCP, DIP를 준수했다고 보기는 어렵다
- DIP : 인터페이스인 DiscountPolicy 뿐만 아니라, 구현체인 FixDiscountPolicy와 RateDiscountPolicy에도 의존하고 있다
- OCP : 현재의 코드에 기능을 확장하려면 결국 클라이언트 코드를 변경해줘야 한다

OCP 위반

DIP와 OCP 위반을 해결하기 위한 방법은 무엇일까?

먼저 DIP 위반은 추상(인터페이스) 계층에만 의존하도록 변경해야 한다.

그러면 인터페이스에만 의존하도록 설계를 바꿔보자.

OrderServiceImpl

  
public class OrderServiceImpl implements OrderService{

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
    
    private DiscountPolicy discountPolicy; // 인터페이스에만 의존!
 // private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
 // private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

    // 나머지 구현 부분 동일
}

discountPolicy에 아무것도 할당 되어있지 않기 때문에 NullPointerException
이 문제를 해결하기 위해서는 누군가 클라이언트인 OrdserServieImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해줘야 한다!

2. 관심사의 분리

관심사를 분리하자! 그런데 관심사를 분리한다는 건 뭔 뜻일까?

관심사의 분리라는 것은 "구현 객체는 딱 본인의 역할(책임)에 집중을 해야한다"는 설계 원칙 아래서, 구현 객체에게 맡겨지지 않은 책임은 다른 곳으로 분리하는 행위를 말한다.

책임을 분리하기 위해서 AppConfig라는 클래스를 도입해보자.

AppConfig

  


public class AppConfig {
    // 생성자 주입을 통해서 구현체 선택
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

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

AppConfig는 애플리케이션의 전체 동작 방식을 설정(구성)하기 위해서, 구현 객체를 생성하고 연결해주는 책임을 가지는 별도의 클래스이다

AppConfig는 동작에 필요한 구현 객체를 생성 해준다
- MemberServiceImpl
- MemoryMemberRepository
- OrderServiceImpl
- FixDiscountPolicy

생성한 인스턴스의 참조를 생성자를 통해 주입(연결) 해준다
- MemberServiceImpl→MemoryMemberRepository
- OrderServiceImpl→MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy

MemberServiceImpl

  


public class MemberServiceImpl implements MemberService{

    // 오로지 인터페이스에만 의존!
    private MemberRepository memberRepository;

    // 생성자를 통해서 구현체를 선택할 것이다 (주입)
    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    }

		/**
		 * 나머지 구현 부분
		 */
}


```java
public class OrderServiceImpl implements OrderService{
    
    // 오로지 인터페이스에만 의존!
    private final MemberRepository memberRepository;
    private final DiscountPolicy discountPolicy;
    
    // 생성자를 통해 주입
    public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
        this.memberRepository = memberRepository;
        this.discountPolicy = discountPolicy;
    }
  
    /**
     * 나머지 구현 부분 동일
     */
}

이제는 어떤 구현 객체를 주입하는지는 오로지 AppConfig가 결정하기 때문에 MemberServiceImpl, OrderServiceImpl은 실행에만 집중하면 된다
객체를 생성하고 연결(주입)하는 책임 그리고 실행하는 책임이 분리되었기 때문에 관심사를 분리했다고 볼 수 있다
이제 추상(인터페이스)에만 의존하기 때문에 DIP를 준수한다

클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서는 의존관계(Dependecy)를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI(Dependency Injection, 의존성 주입)라고 한다

그럼 AppConfig를 사용하도록 테스트 코드를 수정해보자.

OrderServiceTest

  


public class OrderServiceTest {

    MemberService memberService;
    OrderService orderService;

    // MemberService memberService = new MemberServiceImpl(memberRepository);
    // OrderService orderService = new OrderServiceImpl(memberRepository, discountPolicy);

    @BeforeEach
    public void beforeEach() {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
        orderService = appConfig.orderService();
    }

    @Test
    /**
     * 기존 구현
     */
}

MemberServiceTest도 동일하게 AppConfig를 사용하도록 변경하면 된다

이제 AppConfig를 리팩토링 해보자. 현재 AppConfig의 문제점은 역할에 따른 구현이 잘 안보인다는 것이다.

AppConfig

  


 public class AppConfig {
   
     public MemberService memberService() {
         return new MemberServiceImpl(memberRepository());
     }
 
     // 추후에 변경시 이 부분만 수정하면 됨
     public MemberRepository memberRepository() {
         return new MemoryMemberRepository();
     }
 
     public OrderService orderService() {
         return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
     }
 
     // 추후에 변경시 이 부분만 수정하면 됨
     public DiscountPolicy discountPolicy() {
         return new FixDiscountPolicy();
     }
 
 }

인텔리제이 : cmd + option + m 으로 메서드 추출

3. 새로운 구조와 할인 정책 적용

정액 할인 정책(FixedDiscoutPolicy)을 정률 할인 정책(RateDiscountPolicy)로 변경해보자.

할인 정책 변경

구성 영역만 변경하면 되고, 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다

AppConfig를 수정하자.

  


public class AppConfig {
  
		/**
		 * 기존 구현
		 */

    // 추후에 변경시 이 부분만 수정하면 됨 -> 이제 여기를 수정하면 된다
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        // return new FixDiscountPolicy();
      	return new RateDiscountPolicy(); // FixDiscount-> RateDiscount로 변경
    }
}

정액 할인 정책(FixedDiscoutPolicy)을 정률 할인 정책(RateDiscountPolicy)로 변경했다
아주 간단하게 AppConfig의 일부만 수정해서 할인 정책을 변경했다
- 사용 영역은 그 어떤 부분도 건들지 않았음!

이제 코드는 OCP와 DIP를 전부 준수하는 코드이다.

지금까지의 코드에 SRP, DIP, OCP를 적용했다.

SRP
- 단일 책임의 원칙을 따르면서 관심사를 분리
- AppConfig를 통해서 관심사를 분리
- AppConfig는 구현 객체를 생성하고 연결해주는 책임을 가짐
- 클라이언트는 실행하는 책임만 가짐
DIP
- AppConfig가 구현체를 생성하고 클라이언트 코드에 주입해주기 때문에, 클라이언트 코드는 추상(인터페이스)만 의존한다
OCP
- 다형성을 사용하면서 DIP도 준수
- 사용 영역과 구성 영역(AppConfig)으로 나눔
- 새로운 요소를 추가해도 사용 영역은 닫혀 있음 (코드 변경 안해도 됨)

4. IoC, DI, 컨테이너

IoC(제어의 역전, Inversion of Control), DI(Dependecny Injection) 그리고 컨테이너(Container)에 대해서 알아보자.

4.1 IoC(제어의 역전)

말 그대로 제어의 역전을 의미한다. 프로그래머가 작성한 프로그램이 프레임워크의 흐름 제어를 받게 되는 소프트웨어 디자인 패턴을 말한다.

줄여서 IoC(Inversion of Control)이라고 부른다.

전통적인 프로그램에서의 흐름은 프로그래머가 작성한 프로그램이 라이브러리의 코드를 호출해 이용한다. 하지만 제어의 역전이 적용된 구조에서는 프레임워크의 코드가 프로그래머가 작성한 코드를 호출한다.

기존에는 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성, 연결, 실행했음 → 즉, 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 컨트롤
제어의 역전(IoC)이라는 것은 구현 객체가 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당하고, 제어의 흐름은 외부에서 컨트롤 되는 것을 말한다
우리의 코드를 예시로 들자면, AppConfig가 프로그램의 제어 흐름을 컨트롤 해주고, OrderServiceImpl은 자신의 로직만을 실행한다

4.2 DI(의존성 주입)

의존성 주입은 프로그램 디자인이 결합도를 느슨하게 되도록하고 의존관계 역전 원칙과 단일 책임 원칙(SRP)을 따르도록 클라이언트의 생성에 대한 의존성을 클라이언트의 행위로부터 분리하는 것이다.

의존성 주입의 의도는 객체의 생성과 사용의 관심을 분리하는 것이다.

의존관계는 정적인 클래스의 의존관계와. 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스)의 의존관계를 분리해서 생각해야 한다
정적인 클래스 의존관계 : 클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 판단할 수 있다
- 예) OrderServiceImpl은 MemberRepository, DiscountPolicy에 의존하는 것을 알 수 있다
- 이 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 주입될지는 모른다
동적인 객체(인스턴스) 의존관계 : 애플리케이션의 실행 시점(runtime)에 실제 생성된 객체의 참조가 연결된 의존 관계
- 실행이 되어야 MemoryMemberRepository, RateDiscountPolicy를 의존한다는 것을 알 수 있다
애플리케이션 실행 시점(runtime)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결되는 것을 의존관계 주입(Dependency Injection)이라고 한다

4.3 IoC, DI 컨테이너

객체를 생성하고 의존관계를 연결해주는 역할을 해주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라고 한다
- 예) AppConfig가 이 역할을 수행 해준다고 볼 수 있다
최근에는 DI 컨테이너로 주로 불리며(의존 관계 주입에 초점을 맞춤), 오브젝트 팩토리(Object Factory)라고 부르기도 한다

5. 스프링으로 전환하기

지금까지 순순하게 자바 코드만으로 DI를 적용한 것을 스프링을 이용하도록 전환해보자.

AppConfig

  


@Configuration 
public class AppConfig {

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

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

    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

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

@Configuration : 스프링 컨테이너에 설정에 관한 메타 데이터 제공
- 한 개 이상의 @Bean을 정의
- 쉽게 말해서 스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 클래스를 설정 정보로 이용한다
@Bean : 스프링 컨테이너는 @Bean이 붙은 메서드를 호출해서 반환된 객체를 전부 스프링 컨테이너에 등록
- 스프링 컨테이너에서 빈(Bean)을 관리

MemberApp

  


public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {

        // AppConfigJava appConfig = new AppConfigJava();
        // MemberService memberService = appConfig.memberService();

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);

				/**
		 		 * 기존 구현
		 		 */
    }
}

OrderApp

  


public class OrderApp {
    public static void main(String[] args) {
        
        // AppConfig appConfig = new AppConfig();
        // MemberService memberService = appConfig.memberService();
        // OrderService orderService = appConfig.orderService();

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
        OrderService orderService = applicationContext.getBean("orderService", OrderService.class);

				/**
		 		 * 기존 구현
		 		 */
    }
}

getBean : 해당 빈의 인스턴스를 얻을 수 있다

다음 포스트 부터는 스프링의 동작원리를 자세히 살펴보자.

Reference

6. 백엔드(Backend), Spring

spring

1. 기존 예제의 할인 정책 변경

2. 관심사의 분리

3. 새로운 구조와 할인 정책 적용

4. IoC, DI, 컨테이너

4.1 IoC(제어의 역전)

4.2 DI(의존성 주입)

4.3 IoC, DI 컨테이너

5. 스프링으로 전환하기

Reference

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