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Spring 핵심원리 - 기본편 : 객체 지향 원리 적용

2023-01-16
devFancy

이 글의 코드와 정보들은 [스프링 핵심원리 기본편] 강의를 들으며 정리한 내용을 토대로 작성하였습니다.

Contents

  • 다음 순서에 맞게 보시는 것을 권장해드립니다.
  1. Spring 핵심원리 - 기본편 : 객체 지향 설계와 스프링

  2. Spring 핵심원리 - 기본편 : 객체 지향 원리 적용

  3. Spring 핵심원리 - 기본편 : 스프링 컨테이너와 스프링 빈

  4. Spring 핵심원리 - 기본편 : 스프링 컨테이너에 등록된 빈 조회

  5. Spring 핵심원리 - 기본편 : 싱글톤 컨테이너

  6. Spring 핵심원리 - 기본편 : 컴포넌트 스캔

  7. Spring 핵심원리 - 기본편 : 의존관계 자동 주입

  8. Spring 핵심원리 - 기본편 : 빈 생명주기 콜백

  9. Spring 핵심원리 - 기본편 : 빈 스코프

객체 지향 원리 적용

객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당한다.

새로운 구조와 할인 정책이 적용된다고 가정해보자.

  • 할인 정책을 정률% 할인 정책으로 변경해보자

  • FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy

AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과, 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리되었다.

그림 - 사용, 구성의 분리

그림 - 할인 정책의 변경

  • FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 로 변경해도 구성 영역만 영향을 받고, 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다.

할인 정책 변경 구성 코드 - AppConfig.class

package hello.core;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
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;

public class AppConfig {
    
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }
    
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

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

OrderServiceImpl.class

package hello.core.order;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import hello.core.annotation.MainDiscountPolicy;
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;

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

    @Override
    public Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice) {
        Member member = memberRepository.findById(memberId); // 회원정보 조회
        int discountPrice = discountPolicy.discount(member, itemPrice); // 할인정책에 넘겨서 할인된 가격을 받음

        return new Order(memberId, itemName, itemPrice, discountPrice); // 최종 생성된 주문을 반환
    }
}
  • AppConfig 에서 할인 정책 역할을 담당하는 구현을 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 객 체로 변경했다.

  • 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. 성 역할을 담당하는 AppConfig를 애플리케이션이라는 공연의 기획자로 생각하 자. 공연 기획자는 공연 참여자인 구현 객체들을 모두 알아야 한다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 중 3가지 적용

SRP 단일 책임 원칙: 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

  • 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지면 안된다.

  • SRP 단일 책임 원칙을 따르기 위해 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당하도록 관심사를 분리했다.

  • 그래서 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당하도록 리팩터링했다.

DIP 의존관계 역전 원칙: 프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다”.

  • 클라이언트 코드인 OrderServiceImplDiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 생성자를 통해서 주입(연결)하도록 코드를 변경했다.

  • 그리고 AppConfigRateDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드(OrderServiceImpl)대신 생성해서 클라이언트 코드에 의해 의존관계를 주입했다.

  • 이렇게 해서 DIP 원칙을 따르면서 문제를 해결했다.

OCP 개방-폐쇄 원칙: 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

  • 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눴다.

  • AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드(OrderServiceImpl)는 변경하지 않아도 된다.

IoC, DI, 그리고 컨테이너

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

  • 구현 객체를 생성해주고 연결해주는 역할인 AppConfig가 등장하면서, 구현 객체자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다.

  • 프로젝트 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가져간다.

    • 예를 들어 OrderServiceImpl은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 구현 객체들을 실행할 지 모른다.

    • 심지어 OrderServiceImplAppConfig가 생성한다.

    • 그리고 AppConfigOrderServiceImpl이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수도 있다.

    • 그런 사실도 모른채 OrderServiceImpl는 묵묵히 자신의 로직을 실행할 뿐이다.

  • 이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 AppConfig 처럼 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC) 이라 한다.

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

  • 위에 작성한 OrderServiceImpl 클래스는 DiscountPolicy 인터페이스에 의존하고, 실제 어떤 구현 객체가 사용될지 모른다.

  • 의존관계는 정적 클래스 의존 관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존 관계 둘을 분리해서 생각해야 한다.

정적인 클래스 의존 관계

  • 클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있듯이, 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

  • 아래의 클래스 다이어그램을 보면

  • 화살표를 통해 알 수 있듯이 OrderServiceImplMemberRepository , DiscountPolicy 에 의존한다는 것을 알 수 있다.

    • 그리고 자식 클래스인 FixDiscountPolicyRateDisCountPolicyDiscountPolicy를 의존(참조)하고 있다.

    • 인터페이스인 DiscountPolicy는 어디에도 의존하지 않고 있다. (Member 클래스 정도만 의존하고 있다)

    • 이렇듯 화살표 방향을 통해 의존 관계를 확인할 수 있다.

  • 아래 DiscountPolicy인터페이스와 자식 클래스를 통해 확인할 수 있다.

DiscountPolicy.class

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Member;

public interface DiscountPolicy {

    /**
     * @return 할인 대상 금액
     */

    int discount(Member member, int price);

}

FixDiscountPolicy.class

package hello.core.discount;

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

public class FixDiscountPolicy implements DiscountPolicy{

    private int discountFixAmount = 1000; // 1000원 할인

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

RateDiscountPolicy.class

package hello.core.discount;

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

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy{

    private int discountPercent = 10;
    
    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
        if (member.getGrade() == Grade.VIP) {
            return price * discountPercent / 100;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}
  • 그런데 여기서 이러한 클래스 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl에 주입 될지 알 수 없다.

동적인 객체 인스턴스 의존 관계

  • 동적인 객체 인스턴스 의존 관계애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계다.

  • 아래 객체 다이어그램을 보면

  • 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.

    • 즉, AppConfig 클래스에서 정액 할인 정책인 FixDiscountPolicy 클래스를 정률 할인 정책인 RateDiscountPolicy 클래스로 바꿀 수 있다는 의미이다.
  • 의존관계 주입을 사용하면 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경 할 수 있다.

    • 정적인 클래스 의존 관계를 손대지 않고, 구현체 클래스인 정액 할인 정책를 할지, 정률 할인 정책을 할지에 대해 주문 서비스 구현체(OrderServiceImpl)에서 의존관계를 변경할 수 있다는 의미이다.

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

  • AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너 라 한다.

  • 의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 부르고, 다른 말로는 어셈블러, 오브젝트 팩토리 등으로 불리기도 한다.

스프링 컨테이너

  • 지금까지 순수한 자바 코드로만 DI를 적용했으니 이제 스프링을 사용해보자.

@Configuration

  • @Configuration 어노테이션을 명시한 메소드는 설정 정보(어플리케이션이 어떻게 구성되어있는지)를 나타낸다.

@Bean

  • 이 클래스를 빈으로 등록하기 위해서는 명시적으로 설정 클래스에서 @Bean 어노테이션을 사용해 수동으로 스프링 컨테이너에 빈을 등록하는 방법이 있다.

  • 설정 클래스는 다음과 같이 @Configuration 어노테이션을 클래스에 붙여주면 되는데, @Bean을 사용해 수동으로 빈을 등록해줄 때에는 메소드 이름으로 빈 이름이 결정된다.

  • 그러므로 중복된 빈 이름이 존재하지 않도록 주의해야 한다.

AppConfig 스프링 기반으로 변경

package hello.core;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

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.OrderServiceImp;

@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 OrderServiceImp(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        //return new FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}
  • AppConfig에 설정을 구성한다는 뜻의 @Configuration 을 붙여준다.

  • 각 메서드에 @Bean 을 붙여준다. 이렇게 하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록한다.

MemberApp에 스프링 컨테이너 적용

package hello.core;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

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

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());
    }
}
  • ApplicationContext스프링 컨테이너라고 하고 모든 객체들을 관리해주면 된다고 생각하면 된다.

  • 생성할 때는 new AnnotationConfigApplicationContext 만들고 파라미터로 AppConfig.class를 넣어주면 된다.

  • 이 의미는 AppConfig에 있는 환경설정 정보들을 가지고 스프링이 @Bean에 등록한 메소드들을 모두 호출해서 스프링 컨테이너에 등록한다.

  • 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 한다.

  • 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메소드를 사용해서 찾을 수 있다.

  • applicationContext.getBean() 에서 첫번째 name은 @Bean에 등록한 메소드 이름인 memberService를, 두번째 반환 type인 MemberService.class를 넣어주면 된다.

  • 기존에는 개발자가 직접 자바 코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.

OrderApp에 스프링 컨테이너 적용

package hello.core;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderService;

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);

        Long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "MemberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 20000);

        System.out.println("order = " + order);
    }
}

Reference


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