JArchive 프로그래밍 일기

객체 지향 설계와 스프링 목차

1. 자바 진영의 추운 겨울과 스프링의 탄생 

2. 스프링의 역사

3. 스프링이란?

4. 좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

5. 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID)

6. 객체 지향 설계와 스프링

5. 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙

클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체지향 설계의 5원칙을 정리했는데 앞글자만 따서 SOLID라고 부른다. 

SRP: 단일 책임 원칙 
OCP: 개방-폐쇄 원칙 
LSP: 리스코프 치환 원칙 
ISP: 인터페이스 분리 원칙
DIP: 의존관계 역전 원칙 

5원칙을 관통하는 것은 이전 시간에 강조한 ‘다형성’이다. 

SRP: 단일 책임 원칙 

하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야한다. 

문맥과 상황에 따라 ‘하나의 책임’이라는 것이 모호할 수 있다. 
중요한 기준은 변경 했을 떄의 파급력이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것이다!

[중요] OCP: 개방-폐쇄 원칙

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다. 

....??한 번에 이해는 어렵다.
이전 시간에 배웠던 역할과 구현을 분리한 실생활 예시를 떠올려보자. 운전자는 타던 차가 바뀌어도 똑같이 운전이 가능하다. 

자동차 역할(기능)이 동일하다면, 구현된 자동차가 아반떼여도 테슬라여도 운전자(클라이언트)는 영향을 받지 않고 사용 가능하다. 
인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현할 수 있다.

[중요] OCP: 개방-폐쇄 원칙의 문제점

멤버 리포지토리가 MemoryMemberRepository가 아닌, JdbcMemberRepository를 바라보게 변경했다. 

구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다. 
구현체를 새로 만드는것 까진 좋은데.. 기존 코드를 변경해야 하는 상황이다. 분명 다형성을 사용했지만 OCP원칙을 지킬 수 없다. 
이 문제를 어떻게 해결해야 할까? 

객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.

이 별도의 무언가를 ‘스프링 컨테이너’가 해결해준다. 
글로는 이해가 안될 것이고, 코드로 짜보며 스프링의 DI를 이해하자. 

LSP: 리스코프 치환 원칙

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

다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것이다. 
인터페이스를 구현한 구현체를 믿고 사용하려면 LSP를 지켜야 한다. 

예시 :  자동차 인터페이스가 있다. 구현체A자동차는 전진 기능을 제공하는 ‘악셀 메서드’를 구현해야 한다.

악셀 메서드를 호출하면 +10 이 되어야 하는데, -10 이 되게 구현했다. 
이것은 LSP를 위반한 것이다. 악셀은 ‘전진’ 기능을 제공해야 하기 때문이다. 
후진 하면 안된다. 느리더라도 ‘전진’하도록 구현해야 한다. 

단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기다. 
메서드의 존재 의미에 맞게 기능적으로 보장하라는 의미다. 

ISP: 인터페이스 분리 원칙

특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나 보다 낫다.

자동차 인터페이스 하나만 있으면 강제하는 것이 하나의 큰 덩어리가 된다.

자동차 인터페이스를 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리하자.  정비 관련 역할이 변해도 운전에 관해 영향을 미치지 않는다. 
인터페이스도 적당한 규모로 쪼개는 것이 좋다는 의미다. 

인터페이스가 명확해지고, 대체하기에 편해진다. 

[중요] DIP: 의존관계 역전 원칙

프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.”

의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나이다. 
즉, 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 의미다. 앞에서 이야기한 ‘역할’에 의존하라는 것과 같은 얘기다.  

운전자는 자동차 역할에 대해서 알아야지. 아반떼의 구현에 대해 의존하면 안 된다. 

아까 OCP에서 설명한 MemberService는 DIP를 위반하고 있다. MemberService가 구현 클래스를 직접 선택하고 있기 때문이다. 

SOLID 정리 : 객체 지향의 핵심은 다형성이다.

그런데... 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 깨우듯이 개발할 수 없다. 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다. 

뭔가 더 필요하다. 어떻게 ? 뒤에서 배운다. 

6. 객체 지향 설계와 스프링

스프링 이야기에 왜 객체 지향 원칙이 나올까? 

스프링은 다음 기술로 다형성, OCP, DIP를 가능하게 지원하기 때문이다. 
   DI: 의존 관계, 의존성 주입 
   DI 컨테이너 제공 
클라이언트 코드의 변경 없이 기능을 확장할 수 있다. 쉽게 부품을 교체하듯이 개발할 수 있게 도와 준다. 

스프링이 없던 시절

어떤 개발자가 좋은 객체 지향 개발을 하려고 OCP, DIP 원칙을 지키면서 개발을 해보니, 너무 할 일이 많았다.

배보다 배꼽이 크다. 그래서 프레임워크로 만들어버린 것이다!

DI 개념은 말로 설명하면 이해가 안되고 코드를 짜야 이해할 수 있다.

정리 : 모든 설계에 역할과 구현을 분리하자. 

이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하는 것이 좋다. 
하지만, 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다. 
기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다. 
단점이 장점을 넘어설 때, 방식을 바꾸자. 

다음 시간부터는 실습 위주로 예제 프로젝트를 만들고 스프링 개념을 적용하여 개선시키는 과정이 시작된다. 

공부 내용 출처: 스프링 핵심 원리 기본편 

객체 지향 설계와 스프링 목차

1. 자바 진영의 추운 겨울과 스프링의  탄생 (이번 포스팅)

2. 스프링의 역사

3. 스프링이란?

4. 좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

5. 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID) : 다음 포스팅

6. 객체 지향 설계와 스프링 : 다음 포스팅

1. 자바 진영의 추운 겨울과 스프링의  탄생 

EJB 지옥 

스프링이 없던 시절 어떻게 개발했을까? 

자바의 정파 기술 EJB가 있었다. 

EJB는 비싸고, 복잡하고 느린 기술이었다. EJB에 의존적으로 짜야해서 코드가 지저분했고 컨테이너 한 번 띄우는 데 한 세월이었다. 

그래서 나온 얘기가 POJO (Plain Old Java Object)!

“ 차라리 오래된 방식의 자바 오브젝트를 쓰자.. “ 는 말이 나올 정도로 EJB의 복잡도가 높았다. 

당시 ORM 기술 엔티티빈은 수준이 낮았었다. 

로드 존슨의 스프링 오픈소스 

많은 개발자들이 EJB지옥에 빠져있을 때

로드 존슨이라는 개발자가 EJB컨테이너를 대체할 스프링 기반 기술 코드를 선보인 책을 출간했다. 

엔티티빈은 지고, 하이버네이트가 뜨고 있던 상황에 하이버네이트를 (거의 복붙해서)기반으로 JPA라는 표준 인터페이스가 등장한다. 

(현재 표준 인터페이스 JPA의 구현체 중에서 가장 인기가 높은 것은 하이버네이트다. )

스프링 강의지만 JPA를 언급하는 이유는 스프링과 JPA가 자바진영의 메인 기술이기 때문이다.

2. 스프링의 역사

2002년, 로드 존슨은 EJB가 없어도 충분히 고품질의 확장 가능한 애플리케이션을 개발할 수 있음을 보여주고, 

3만라인 이상의 기반 기술을 예제 코드로 선보였다. 여기에 지금의 스프링 핵심 개념과 기반 코드가 들어있다. 

책 출간 직후, 유겐 휠러, 얀 카로프가 로드 존슨에게 오픈소스 프로젝트를 제안했다.그렇게 스프링이 시작됬다. 

(스프링의 핵심 코드의 상당수는 유겐 휠러가 지금도 개발)
스프링 이름은 전통적인 J2EE(EJB)라는 겨울을 넘어 새로운 시작이라는 뜻으로 지었다고 한다. 

이 강의는 "왜 로드 존슨이 스프링을 만들었을까?" 에서 출발한다. 

간단히 보는 스프링 프레임워크의 역사 

2003년 스프링 프레임워크 1.0 출시 - XML 기반 
2013년 스프링 프레임워크 4.0 출시 - 자바8 본격적으로 자바 코드 위주로 설정 
2014년 스프링 부트 1.0 출시 - 스프링의 설정이 너무 어렵고 복잡했다. 웹서버를 따로 관리해야 하는 불편함이 있었다. 

(스프링 개발은 설정이 절반이었다..)
디폴트 설정 내장 및 웹서버 내장하여 스프링 부트가 해결함.
2017년 스프링 프레임워크 5.0, 스프링부트 2.0 출시 - 자바도 넌블로킹 개발이 가능해졌다!

3. 스프링이란?

스프링 생태계는 스프링 프레임워크를 중심의 여러 기술들을 의미한다. 

핵심은 스프링 프레임워크다. 

Spring Boot

 - 톰캣 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 된다. 빌드, 서버 띄우는거까지 다 해준다. 신세계다..

 - 스프링 프레임워크와 서드 파티 라이브러리 자동 구성해준다.

라이브러리 의존성 stater 로 종속성 제공한다. 

프레임워크 버전과 라이브러리 버전의 궁합이 뭐가 좋고 나쁜지에 대해 신경 쓸 필요가 없어졌다. 
 - 메트릭, 상태 확인을 제공한다.

운영 환경에서는 모니터링이 매우 중요한데, 스프링부트가 어느 정도 기본적으로 제공한다. 
관례에 의한 간결한 설정. 꼭 필요한 것만 바꾸면 될 정도로 설정이 이미 잘 되어 있다. 

유의) 스프링 부트는 스프링 프레임워크와 별도로 사용할 수 있는 것이 아니다. 

스프링이라는 단어? 

스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다. 
- 스프링 DI 컨테이너 기술
- 스프링 프레임워크 
- 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계 

스프링을 왜 만들었을까?

잠시 로드존슨에 빙의해보자. 핵심 개념 2개를 알아보자. 
핵심 개념 : 1. 이 기술은 왜 만들었을까? 2. 이 기술의 핵심 컨셉은? 
모든 기술은 기술의 ‘핵심 개념’을 이해하고 배워야 의미가 있다. 핵심 개념을 모르고 배우면 API 사용법을 아는데만 급급해진다. 

스프링의 핵심 개념, 컨셉? 

자바 언어 기반의 프레임워크다. 자바의 가장 큰 특징은 ‘객체 지향 언어’라는 것이다. 
스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살리는 프레임워크다. 
스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크다. 
핵심 중에 핵심인 스프링의 DI컨테이너는 객제 지향 프로그래밍을 잘 할 수 있게 도와주는 도구다. 

4. 좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

객체 지향 특징

프로그램을 “객체”들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. (협력)객체는 협력하는 관계다. 
유연하고 변경이 용이하다. 

유연하고 변경이 용의하다는 의미?

레고 블럭 조립하듯이, 부품을 갈아 끼우듯이 컴포넌트를 쉽고 유연하게 개발할 수 있다는 뜻이다. 

예를 들어, 마우스가 고장나서 새 마우스를 사도 바로 바꿔 끼울 수 있다. 
새 마우스를 사도 똑같이 USB 포트로 연결할 수 있기 때문이다.

이전 마우스든 새 마우스든 특정 연결 방법이 정해져 있으니까 교체에 불편함이 없다. 

객체지향의 핵심, 다형성을 실세계에 비유해서 이해하자

역할 : 인터페이스 
구현 : 인터페이스를 구현한 객체 

다형성 예시 1.  운전자가 K3를 타다가 아반떼로 차를 바꿨다. 운전자가 운전을 못할까?

아니다. 차가 바뀌어도 운전자는 자동차를 운전할 수 있다.
왜 그럴까? 

운전자는 “자동차 역할이라는 인터페이스”를 알고 있기 때문에 차가 바뀌어도 역할을 활용할 수 있다.

자동차라는 역할과 구현을 분리한 이유는 뭘까? 

운전자(==클라이언트)를 위해서 분리했다. 
역할과 구현을 분리하면, 운전자는 자동차 역할 인터페이스(==자동차를 운전하는 방법)만 알면 된다! 
운전자는 K3 생산이 구체적으로 어떻게 되는지, 아반떼가 어떤 소재와 설계로 구현되었는지 몰라도 된다. 

중요한 것은 새로운 자동차가 출시되도, 클라이언트는 자동차 운전 방법을 새로 배울 필요가 없다는 것이다. 
즉, 클라이언트는 영향을 받지 않고 새 기능을 제공받을 수 있다. 

다형성 예시 2. 대본을 맡은 배우가 바뀌어도 공연이 가능할까? 

공연에서는 역할(대본)과 구현(배우)이 나누어져 있다. 
역할(대본)은 정해져있고, 이것을 어떤 식으로 구현할지는 달라질 수 있다. 

로미오 역할을 장동건이 맡아서 연기해도(구현해도) 원빈이 맡아서 연기해도(구현해도) 공연은 제대로 흘러갈 수 있다. 
공연에 정해진 역할(대본)은 있다. 대본을 구현하는 배우는 대체할 수 있어야 한다.  

줄리엣의 배우(구현)이 바뀐다고 해서 로미오 역할에 영향을 주지 않는다.

이것이 역할과 구현을 분리하면 유연하고 변경 용이하다는 의미이다. 

역할과 구현을 분리하면? 

• 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다. 
  핵심은 클라이언트에게 유리하다는 것이다.
• 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. 

이 때, 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 가장 중요하다. 
역할(인터페이스) 자체가 변하면 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다. 

자바에서 다형성을 어떻게 구현했나? 

다형성을 활용하여 역할과 구현을 분리했다. 구현보다 인터페이스가 먼저다.

객체를 설계할 때 역할(인터페이스)를 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체를 만든다. 

오버라이딩을 떠올려보자. 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다. 

클라이언트는 멤버 리파지토리를 의존한다. 
인터페이스의 구현체를 다르게 대입 할 수 있다. 클라이언트는 구현체가 뭐든 간에 save()를 호출하는 기능이 잘 동작한다. 

즉, 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다. 

스프링과 객체 지향 

객체 지향의 꽃 다형성을 이해하는 것이 가장 중요하다. 

스프링 컨테이너의 기능은 다형성을 이용하여 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원하는 것이다. 

다음 강의에서는 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID) 을 공부한다. 

공부 내용 출처: 스프링 핵심 원리 기본편