스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

새로운 할인 정책 개발

• 이번에는 주문한 금액의 %를 할인해주는 새로운 정률 할인 정책을 추가하자
• ctrl + shift+t : 테스트 클래스를 만들어줌

• JUnit은 @DisplayName 을 하면 한글로 이름을 쓸 수 있음 (JUnit 5부터 지원)
• 실패 테스트도 꼭 만들어 봐야함

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class RateDiscountPolicyTest {

    //RateDiscountPolicy가 정말 10퍼센트 할인이 되는지 테스트
    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

    @Test
    @DisplayName("VIP는 10% 할인이 적용되어야한다.")
    void vip_o(){
        //given
        Member member = new Member(1L, "memberVIP", Grade.VIP);//임의의 멤버 만들기

        //when
        int discount = discountPolicy.discount(member,10000);

        //then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(1000);
    }

    @Test
    @DisplayName("VIP가 아니면 할인이 적용되지 않아야 한다.")
    void vip_x(){
        //given
        Member member = new Member(2L, "memberBASIC", Grade.BASIC);//임의의 멤버 만들기

        //when
        int discount = discountPolicy.discount(member,10000);

        //then
        Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(0);
    }

}

새로운 할인 정책 적용과 문제점

• 할인 정책을 변경하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl 코드를 고쳐야함
• 문제점 발견
  • 역할과 구현을 충실하게 분리하긴 함 →ok
  • 다형성도 활용하고, 인터페이스와 구현 객체를 분리함 →ok
  • OCP,DIP 같은 객체지향 설계 원칙을 충실하게 준수했다 → 그렇게 보이지만 사실은 아니다.
  • DIP : 추상(인터페이스)뿐만 아니라 구현 클래스에도 의존하고 있음
    • 추상(인터페이스) 의존 : DiscountPolicy
    • 구현 클래스: FixDiscountPolicy , RateDiscountPolicy
  • OCP: 변경하지 않고 확장할 수 있다고 했는데 지금 코드는 기능을 확장해서 변경하려면 OrderServiceimpl 을 수정함 → 클라이언트에 영향을 줌

SRP 단일 책임 원칙

“한 클래스는 하나의 책임만 가져야한다”

• 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다영한 책임을 가지고 있음
• SRP 단일 책인 원칙을 따르면서 관심사를 분리함
• 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당
• 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당

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 변경해야했다. 왜냐하면 기존 클라이언트 코드 OrderServiceImpl 는 DIP를 지키며 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에 의존하는 것 같았지만 , FixDiscountPolicy 구체화 구현 클래스에도 함께 의존했다.
• 클라이언트 코드가 DiscountPolicy추상화 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.

OCP

“소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야한다.”

• 다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴
• 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔
• AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy → RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨
• 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해서 사용 영역의 변경은 닫혀있다!

관심사의 분리

실제 실행되는 객체들은 본인의 역할만 수행할 수 있게 해줘야하고 , 어떤 구현체들이 들어갈지는 , 인터페이스에 할당이 될지는 공연 기획자가 해야됨

AppConfig 등장

• 애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해 구현 객체를 생성하고 연결하는 책을 가지는 별도의 설정 클래스를 만들기
• 애플리케이션에 대한 환경 구성에 대한 건 AppConfig에서 다 함

//MemberServiceImpl.java

private final MemberRepository memberRepository;

    //생성자를 통해서 member respository에 구현체가 뭐가 들어갈지를
    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    }
//MemberServiceImpl에 memoryMemberRepository에 대한 코드가 없음
//오로지 MemberRepository라는 interface만 음

//어디선가 AppConfig를 통해서 MemberService를 불러서 씀
public class AppConfig {

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

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

}

• MemberService인 구현체의 객체가 생성이 되는데 , MemoryMemberRepository가 여기에 들어감
• MemberRepository는 추상화에만 의존하는 거임 →DIP를 지키는 거임
  • 구체적인 것에 대해서는 MemberServiceImpl은 전혀 모름
  • 그건 AppConfig에서 생성해서 넣어줌 → 이런 것을 생성자를 통해서 객체가(인스턴스 생성된 게) 들어간다고 해서 생성자 주입이라고
• OrderService는 사용하는 필드가 2개임 (memberRepository, discountPolicy)
• final이 붙어있으면, 기본으로 할당을 하든, 생성자를 통해서 할당이 되야함
• AppConfig를 통해서 누군가가 OrderService를 조회를 하면, OrderServiceImpl이 반환됨. ← 거기에 MemoryMemberRepository와 할인정책(예, FixDiscountPolify)가 들어감
  • 이러면 OrderServiceImpl은 구체적인 클래스에 대해 전혀 모름 , 어떤 memberRepository가 들어올지 , 어떤 할인 정책이 들어올 지 전혀 모르는 거임 → DIP가 잘 지켜짐
  • 의존관계에 대한 고민은 다 외부에 맡기는 거임 ,실행에만 집중
• AppConfig는 애플리케이션에 실제 동작에 필요한 “구현 객체를 생성한다”
• AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 “생성자를 통해서 주입(연결)” 해준다.
• 클래스 다이어그램

• DIP 완성 : MemberServiceImple 은 MemberRepository인 추상에만 의존하면 됨, 구체 클래스는 몰라도 된다.
• 관심사의 분리 : 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었다.
• 회원 객체 인스턴스 다이어그램

• memberServiceImpl 을 생성할 때 , memoryMemberRepository 에 있는 참조값 (x001)을 같이 생성자에 넘김
• 클라이언트인 memberServiceImpl 의 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI(Dependency Imjection)이라고 한다.→ 의존성 주입 , 의존관계 주입

//OrderServiceImpl
package hello.core.order;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
 //순수한 인터페이스에만 의존 -> DIP 만
 private final MemberRepository memberRepository;
 private final DiscountPolicy discountPolicy;


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

 @Override
 public Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice) {
 Member member = memberRepository.findById(memberId);
 int discountPrice = discountPolicy.discount(member, itemPrice);
 return new Order(memberId, itemName, itemPrice, discountPrice);
 }

}

• OrderServiceImpl 입장에서는 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될 지)는 알 수 없다.
• 생성자를 통해서 어떤 구현 객체가 주입이 될 지는 오직 외부(AppConfig 에서 결정한다.) → OrderServiceImpl 은 실행에만 집중하면 됨
• OrderServiceImpl에는 MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy라는 객체의 의존관계가 주입된다.
• 테스트 코드도 수정

package hello.core.member;

import hello.core.AppConfig;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;

public class MemberServiceTest {
    MemberService memberService;

    @BeforeEach //테스트가 실행하기 전에 무조건 실행이 되며 테스트가 2개 있으면 2번 실행
    public void beforeEach(){
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
    }


    @Test
    void join(){
        //given
        Member member = new Member(1L, "memberA",Grade.VIP);
        //when
       memberService.join(member);
        Member findMember = memberService.findMember(1l);
        //then
        Assertions.assertThat(member).isEqualTo(findMember);
    }
}

정리

• AppConfig를 통해서 관심사를 확실하게 분리
• 배역과 배우를 생각
• AppConfig는 공연 기획자라고 생각
• AppConfig 는 구체 클래스를 선택한다. 배역에 맞는 담당 배우를 선택한다. 애플리케이션이 어떻게 동작해야 할지 전체 구성을 책임진다.
• 이제 각 배우들은 담당 기능을 실행하는 책임만 지면 됨
• OrderServiceImpl 은 기능을 실행하는 책임만 지면 된다.

AppConfig 리팩토링

이전까지 한 건 중복도 있고 역할에 따른 구현도 잘 안보임

이렇게 역할을 드러나게 하는 게 중요함

package hello.core;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
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;

//애플리케이션 전체를 설정하고 구성함
//메서드명이랑 리턴 타입을 보면 역할이 바로 보임
public class AppConfig {

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

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

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

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

• 애플리케이션 전체 구성이 어떻게 되어있는지 빠르게 파악할 수 있음

새로운 구조와 할인 정책 적용

• AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과, 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리되었다.
• 만약 할인 정책을 변경하게 되면 AppConfig 코드만 수정하면 되고(구성 영역만 영향을 받음) 사용 영역의 코드는 수정할 필요가 없음
• 구성 영역은 당연히 변경된다. 구성 역할을 담당하는 AppConfig를 애플리케이션이라는 공연의 기획자로 생각하자. 공연 기획자는 공연 참여자인 구현 객체들을 모두 알아야한다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

• SRP 단일 책임 원칙
  • 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있음
  • SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리함
  • 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당
  • 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당
• DIP 의존관계 역전 원칙
  • 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.
• OCP
  • 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔
  • AppConfig가 의존관계를 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됨
  • 사용 영역을 닫혀있다는 뜻임

IoC, DI , 그리고 컨테이너

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

• 프레임워크 같은 게 내 코드를 대신 호출해줌 제어권이 뒤바뀐다고 해서 제어의 역전이라고 함
• 여러 곳에서 나옴
• 반면에 AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다. 프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다. 예를 들어서 OrderServiceImpl 은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 구현 객체들이 실행될지 모른다.
• 프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있다. 심지어 OrderServiceImpl도 AppConfig가 생성한다. 그리고 AppConfig는 OrderServiceImpl 이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 도 있다. 그런 사실도 모른체 OrderServiceImpl 은 묵묵히 자신의 로직을 실행할 뿐이다.
• 이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.
• 프레임워크랑 라이브러리를 구분할 때, 제어의 역전이 중요함
  • 프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다. (JUnit)
  • 반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다.

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

• 의존관계는 정적인 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 있다.
  • 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다. 클래스 다이어그램을 보자
  • OrderServiceImpl 은 MemberRepository , DiscountPolicy 에 의존한다는 것을 알 수 있다. 그런데 이러한 클래스 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl 에 주입 될지 알 수 없다.
• 클래스 다이어그램

• 화살표 방향으로 의존하고 있는 상태
  • FixDiscountPolicy와 RateDiscountPolicy는 DiscountPolicy를 의존하고 있지만 DiscountPolicy는 아무것도 의존하고 있지 않음 (Member 정도는 사용하고 있긴 함)
• 동적인 객체 인스턴스 의존 관계
  • 애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계이다.
• 객체 다이어그램

• 애플리케이션 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결 되는 것을 의존 관계 주입이라고 한다.
• 객체 인스턴스를 생성하고, 그 참조값을 전달해서 연결된다.
• 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경할 수 있다.
• 의존관계 주입을 사용하면 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있다.
  • 정적인 그림을 전혀 손댈 필요 없이 동적인 그림만 바꿀 수 있는 거임(메모리 저장소를 할 지 , jdbc 저장소를 할 지 , 정액 할인을 할 지 , 정률 할인을 할 지) → 애플리케이션 코드를 손 대지 않음

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

• AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.
• 의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 한다.
• 또는 어셈블러, 오브젝트 팩토리 등으로 불리기도 한다.

스프링 전환하기

ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
//Appconfig에 있는 환경설정 정보를 가지고 스프링이 AppConfig안에 있는 class들을 스프링 빈에다가 넣음

MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
//이름은 memverService고 타입은 MemberService야 

• ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라고 한다.
• 기존에는 개발자가 AppConfig 를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만 , 이제부터는 스프링 컨테이너를 사용한다.
• 스프링 컨테이너는 @Configuration 이 붙은 AppConfig 를 설정(구성)정보로 사용한다. 여기서 @Bean 이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라고 한다.
• 스프링 빈은 @Bean 이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다.(memberService , orderService )
• 이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig 를 사용해서 직접 조회했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야한다. 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 잇다.
• 기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.
• 스프링을 사용하는 게 어떤 장점이 있을까?
  • 스프링 컨테이너가 관리해줌으로써 할 수 있는 게 많음