스프링 - 관심사의 분리 feat. DI, AppConfig, SOLID

애플리케이션을 하나의 공연이라 생각해보자. 각각의 인터페이스를 배역이라 생각하자.

그런데! 실제 배역 맞는 배우를 선택하는 것은 누가 하는가?

 

로미오와 줄리엣 공연을 하면 로미오 역할을 누가 할지 줄리엣 역할을 누가 할지는 배우들이 정하는게 아니다.

 

로미오 역할(인터페이스)을 하는 레오나르도 디카프리오(구현체)가 줄리엣 역할을 하는 여자 주인공(구현체)을 직접 초빙하는건 DIP원칙에서 벗어난다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService{
    /*인터페이스*/                                    /*구현체*/
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    
    ...
}

/*
로미오 역할을 디카프리오는 (OrderServiceImpl)
줄리엣 역할인 인터페이스와 (discountPolicy)
줄리엣 역할을 하는 배우 (new FixDiscountPolicy())
모두를 의존하고 있다. (DIP 위반)
*/

 

 

관심사를 분리하자

배우는 본인의 역할인 배역을 수행하는 것에만 집중해야 한다.

디카프리오는 어떤 여자 주인공이 선택되더라도 똑같이 공연을 할 수 있어야 한다.

공연을 구성하고, 담당 배우를 섭외하고, 역할에 맞는 배우를 지정하는 책임을 담당하는 별도의 "공연 기획자"가 나올시점이다.

공연 기획자를 만들고, 배우와 공연 기획자의 책임을 확실히 분리하자.

 

AppConfig 등장

애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스를 만들자.

 

public class AppConfig {
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

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

• AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.
• AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 레퍼런스를 생성자를 통해서 주입해준다.

 

 

public class MemberServiceImpl implements MemberService{
    private final MemberRepository memberRepository; //수정부분

    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) { //생성자 추가
        this.memberRepository = memberRepository;
    }
}

• 설계 변경으로 MemberServiceImpl 은 MemoryMemberRepository(구현체)를 의존하지 않는다!
• 단지 MemberRepository 인터페이스만 의존한다.
• MemberServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 주입될지는 알 수 없다.
• MemberServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부( AppConfig )에서 결정된다. MemberServiceImpl 은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 된다.

 

• 객체의 생성과 연결은 AppConfig 가 담당한다.
• DIP 완성: MemberServiceImpl 은 MemberRepository인 추상에만 의존하면 된다. 이제 구체 클래스를 몰라도 된다.
• 관심사의 분리: 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었다.

클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI(Dependency Injection) 우리말로 의존성 주입이라 한다.

 

 

AppConfig 코드예제

public class AppConfig {
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

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

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
        
        ...
    }

}

 

AppConfig 리팩토링

Before

public class AppConfig {
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

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

 

After

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

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

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

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

• new MemoryMemberRepository() 이 부분이 중복 제거되었다. 이제 MemoryMemberRepository를 다른 구현체로 변경할 때 한 부분만 변경하면 된다.
• AppConfig 를 보면 역할과 구현 클래스가 한눈에 들어온다. 애플리케이션 전체 구성이 어떻게 되어있는지 빠르게 파악할 수 있다.

 

의존관계 변경해보기

• 처음으로 돌아가서 정액 할인 정책을 정률% 할인 정책으로 변경해보자.
• FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy
• 어떤 부분만 변경하면 되겠는가? AppConfig의 코드한줄만 변경해주면 된다.
  

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

FixDiscountPolicy에서 RateDiscountPolicy로 변경해도 구성 영역만 영향을 받고, 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다.

 

 

AppConfig 정리

• AppConfig를 통해서 관심사를 분리했다.
• AppConfig는 공연 기획자다. AppConfig는 구체 클래스를 선택한다.
• AppConfig는 애플리케이션이 어떻게 동작해야 할지 전체 구성을 책임진다.
• 각각의 구현체들은 기능을 실행하는 책임만 지면 된다.

 

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

위의 내용에서는 SRP, DIP, OCP가 적용이 되었다.

 

1. SRP 단일 책임 원칙

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

• 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있었음
• SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리함
• 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당
• 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당

 

2. DIP 의존관계 역전 원칙

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

 

• 새로운 할인 정책을 개발하고, 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다.
• 왜냐하면 기존 클라이언트 코드( OrderServiceImpl )는 DIP를 지키며 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에 의존하는 것 같았지만, FixDiscountPolicy 구체화 구현 클래스에도 함께 의존했다.
• 클라이언트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경했다.
• 하지만 클라이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없다.
• AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다. 이렇게해서 DIP 원칙을 따르면서 문제도 해결했다

 

3. OCP 개방 폐쇄 원칙

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다

• 다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴
• 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔
• AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy RateDiscountPolicy로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨
• 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다!

 

 

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AppConfig 스프링 기반으로 변경해보기

AppConfig

@Configuration //추가
public class AppConfig {

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

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

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

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

 

AppConfig에 설정을 구성한다는 뜻의 @Configuration 을 붙여준다.

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

 

 

MemberApp

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        //AppConfig appConfig = new AppConfig();
        //MemberService memberService = appConfig.memberService();
        
        /*
        AnnotationConfigApplicationContext : 자바 어노테이션을 이용한 클래스로부터 객체 설정 정보를 가져온다.
        GenericXmlApplicationContext : XML로 부터 객체 설정 정보를 가져온다.
        GenericGroovyApplicationContext : 그루비 코드를 이용해 설정 정보를 가져온다.
        */

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
        //Bean으로 등록된 메서드 네임, 반환 타입
    }
}

 

• 스프링 컨테이너 ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 한다.
• 기존에는 개발자가 AppConfig 를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
• 스프링 컨테이너는 @Configuration 이 붙은 AppConfig 를 설정 정보로 사용한다.
• 여기서 @Bean 이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. (스프링 빈이라 함)
  (스프링 빈은 스프링 컨테이너에 key-value값으로 저장된다. [key = 메서드 이름, value = return 값])
• 스프링 빈은 @Bean 이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다.
• 이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig 를 사용해서 직접 조회했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야 한다. 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾는다.
• 기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.
• 참고로 스프링 빈은 싱글톤으로 생성된다.

 

코드가 약간 더 복잡해진 것 같은데, 스프링 컨테이너를 사용하면 어떤 장점이 있을까...?

 

 

※출처 - 인프런 김영한 스프링