[Spring] 객체 지향 설계와 스프링

스프링 핵심원리 강의를 들으면서 복습겸 기록을 합니다.

 

자바 이야기

스프링

• EJB 컨테이너 대체
• 단순함의 승리
• 현재 사실상 표준 기술

하이버 네이트

• EJB 엔티티빈 기술을 대체
• JPA(Java Persistence API) 새로운 표준 정의
• EJB 엔티티빈 -> 하이버네이트 -> JPA

스프링의 역사

• 2002년 로드 존슨 책 출간
• EJB의 문제점 지적
• BeanFactory, ApplicationContext, POJO, 제어의 역전, 의존관계 주입 과 같은 스프링의 핵심 개념과 기반 코드가 들어있음

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스프링이란?

스프링 프레임워크

• 핵심 기술 : 스프링 DI 컨테이너, AOP, 이벤트
• 웹 기술 : 스프링 MVC, 스프링 WebFlux
• 데이터 접근 기술 : 트랜잭션, JDBC, ORM지원, XML지원
• 기술 통합 : 캐시, 이메일, 원격접근, 스케줄링
• 테스트 : 스프링 기반 테스트 지원
• 언어 : 코틀린, 그루비
• 최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크 기술들을 편리하게 사용

스프링 부트

• 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 사용
• 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성
• Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 됨
• 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공
• 스프링과 3rd parth(외부) 라이브러리 자동 구송
• 메트릭, 상태 확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공
• 관례에 의한 간결한 설정

스프링 단어?

• 스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.
  1. 스프링 DI 컨테이너 기술
  2. 스프링 프레임워크
  3. 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

스프링의 핵심

• 스프링은 자바 어어 기반의 프레임워크
• 자바 언어의 가장 큰 특징 - 객체 지향 언어 
• 스프링은 객체 지향 언어가 가진 가장 강력한 특징을 살려내는 프레임워크
• 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

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좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

객체 지향 특징

• 추상화
• 캡슐화
• 상속
• 다형성

객체 지향 프로그래밍

• 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어서 여러개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고나 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고받고 데이터를 처리할 수 있다.(협력)
• 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.

 

역할과 구현을 분리

역할(인터페이스)과 구현(클래스, 구현 객체)으로 세상을 구분함으로써, 유연해지며 변경이 편리해진다.

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

자바 언어의 다형성

• 오버라이딩은 자바 기본 문법
• 오버라이딩 된 메서드가 실행
• 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 물론 클래스 상속 관계도 다향성, 오버라이딩 적용 가능
• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

역할과 구현을 분리 

정리

• 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음
• 유연하고, 변경이 용이
• 확장 가능한 설계
• 클라이어느에 영향을 주지 않는 변경 가능
• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

한계

• 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.
• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

 

스프링과 객체 지향

1. 다형성이 가장 중요하다!
2. 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
3. 스프링의 제어의역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.
4. 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이, 공연 무대의 배우를 선택하듯이 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

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좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

SOLID

클린코드로 유명한 로버트 마틴이 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 단일 책임 원칙

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야한다.
• 중요한 기준은 변경. 변경이 있을 때 파급 효과라 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것 (ex. UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리)

OCP 개방-폐쇄 원칙

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야한다.
• 다형성을 활용해보자
• 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현
• 역할과 구현의 분리를 잘 생각하자
• 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야한다.
• 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.
• 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 생성자가 필요하다.

LSP 리스코프 치환 원칙

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야한다
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체를 믿고 사용하려면, 이원칙이 필요하다.
• 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기
• ex) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가는 기능, 뒤로가게 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야함

ISP 인터페이스 분리 원칙

• 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

• 프로그래머는 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다." 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다.
• 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하면 변경이 어렵다.

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.

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객체 지향 설계와 스프링

• 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원
  1. DI(Dependenct Injection): 의존관계, 외존성 주입
  2. DI 컨테이너 제공
• 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장
• 쉽게 부품을 교체하듯이 개발

정리

• 모든 설계에 역할과 구현을 분리하자.
• 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자.
• 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.
• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리펙터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법