객체 지향 설계와 스프링

 

 

스프링이란?

스프링 생태계

스프링은 무엇일까?

• 스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.

• 스프링 DI 컨테이너 기술

• 스프링 프레임워크

• 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

 

중요한 것은 스프링이 만들어진 이유이다.

웹 어플리케이션 생성과 DB 접근을 편리하게 해주고 웹 서버를 자동으로 띄워주기도 한다. 여러 가지가 있지만

핵심은 스프링이 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크인 것이다.

 

• 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크

• 자바 언어의 가장 큰 특징 - 객체 지향 언어

• 스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크

• 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

 

 

좋은 객체 지향 프로그래밍

객체 지향 특징 - 추상화, 캡슐화, 상속, 다형성

객체 지향 프로그래밍

•컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파 악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지 를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다. (협력)

 

•프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프 트웨어 개발에 많이 사용된다.

 

 

다형성 예시

역할과 구현을 분리함으로써 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.

 

장점

• 클라이언트는 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.

 

객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리한다.

역할 = 인터페이스 / 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스. 구현 객체

객체를 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

 

자바 언어의 다형성

역할(인터페이스)과 구현(클래스) 분리

다형성 때문에 어떤 구현체인지 상관없이 역할만 수행할 수 있다면 바뀌더라도 전혀 문제없다. 덕분에 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하고 편리하게 변경할 수 있다.

 

역할과 구현을 분리

장점

• 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음

• 유연하고, 변경이 용이 • 확장 가능한 설계

• 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경 가능

• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

단점

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

• 자동차를 비행기로 변경해야 한다면?

• 대본 자체가 변경된다면?

• USB 인터페이스가 변경된다면?

• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

 

 

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

SRP 단일 책임 원칙 Single responsibility principle

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

• 하나의 책임이라는 것은 모호하다.

• 클 수 있고, 작을 수 있다.

• 문맥과 상황에 따라 다르다.

• 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것

• 예) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

 

OCP 개방-폐쇄 원칙 Open/closed principle

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다

• 이런 거짓말 같은 말이? 확장을 하려면, 당연히 기존 코드를 변경?

• 다형성을 활용해보자

• 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현

• 지금까지 배운 역할과 구현의 분리를 생각해보자

 

LSP 리스코프 치환 원칙 Liskov substitution principle

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

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

• 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기

• 예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리 더라도 앞으로 가야함

 

ISP 인터페이스 분리 원칙 Interface segregation principle

• 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 않음

• 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

 

DIP 의존관계 역전 원칙 Dependency inversion principle

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

• 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻

• 앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트 가 인터페이스에 의존 해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다! 구현체에 의존하게 되면 변 경이 아주 어려워진다.

 

OCP / DIP 위반

중요한 것은 역할과 구현은 분리하다 보니 OCP 와 DIP를 위반한다는 것이다. 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택하기 때문에 구현체가 바뀌면서 OCP 위반한다. OCP를 설명한 MemberService는 인터페이스에도 의존하지만, 구체 클래스(MemoryMemberRepositoy, JdbcMemberRepository)에도 동시에 의존하므로 DIP를 위반한다.

결국은 다형성만으로는 OCP와 DIP를 지킬 수 없다.

 

스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원(문제점 해결)

• DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입

• DI 컨테이너 제공

• 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장

• 쉽게 부품을 교체하듯이 개발

 

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 설계다.

• 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자

 

실무 고민

• 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.

• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터 링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.