왜 Spring을 사용할까?

Spring은 왜 만들었나?

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

tmi: 옛날 옛적 EJB(Enterprise Java Beans)라는 기술이 있었지만 너무 어렵고 복잡하고 느렸다. 그래서 더 단순하고 사용하기 좋게만들어서 Spring을 만들게 됬는데… 더 궁금하면 검색해보자

객체 지향 프로그래밍?

자꾸 객체 지향 프로그래밍이라는데 그래서 그게 뭐야??

• 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위, 즉 개체들의 모임으로 파악하는 것이다.
• 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경에 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.

다형성(Polymorphism)

객체 지향 프로그래밍 특징 중 다형성을 알아보자

다형성이란?

다형성이란 하나의 객체가 여러 가지 타입을 가질 수 있는 것을 의미한다

자동차로 비유를 들어보자

우선 역활과 구현으로 세상을 구분할 필요가 있다. 자동차라는 역활(인터페이스)이 있고 그걸 구현한 K3, 아반떼, 테슬라 모델3(구현체)들이 있다. 생각해보자 만약에 운전자가 자동차가 새로 나올때마다 그 자동차의 운전방식을 알아야 된다면 얼마나 불편한가.. 하지만 위와 같이 설계를 함으로 써 K3, 아반떼, 테슬라 모델3 각각의 운전 방식을 알 필요가 없고 자동차라는 역활의 운전 방식만 알면 된다!

역활과 구현을 분리

• 역활과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.
• 장점
  • 클라이언트는 대상의 역활(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.

자 이걸 자바 언어에서는 어떻게 사용할 수 있을까?

• 자바 언어의 다형성을 활용
  • 역활 = 인터페이스
  • 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체

• MemberRepository interface의 메서드를 각 MemoryMemberRepository, JdbcMemberRepository에 오버라이딩
• 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경 (MemoryMemberRepository or JdbcMemberRepository)

다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 즉, 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.
• 확장 가능한 설계

-> 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

스프링과 객체 지향

• 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
• 스프링에서 이야기하는 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역활과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 도와준다.
  • 제어의 역전과 의존관계 주입을 몰라도 걱정하지 말자. 뒷 post들에서 설명할테니

스프링과 객체 지향 설계에 대해 제대로 이해하려면 다형성 외에 한가지 더 알아야 된다. 바로 SOLID… 면접에도 자주 나온다고 하니 잘 공부해두자

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(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(Single Responsibility Principle)

• 하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
• 그런데 하나의 책임이라는 것은 너무 모호하다.
  • 클 수도 있고, 작을 수 도 있다.
  • 문맥과 상황에 따라 다르다.
• 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따르는 것
• 예) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

OCP 개방 폐쇄 원칙(Open/Closed Principle)

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
• 그런데 언뜻 생각하면 확장을 하려면 당연히 기존코드를 변경해야 확장을 하지 아니면 어떻게 변경해?? 라고 이런 모순적인 말이 어딨나 생각이 든다.
• 다형성을 잘 활용하면 이 개방 폐쇄 원칙을 지킬 수 있다.
• 지금까지 배운 역활과 구현의 분리를 써서 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현
  • 예를들어 MemberRepository를 구현한 MemoryMemberRepository만 있다고 할때 거기에 JdbcMemberRepository를 새로 구현하더라도 전혀 기존의 코드를 변경하지 않고 확장을 할 수 있다.

그런데 문제점이 있다

// 기존코드
public class MemberService {
  private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
}

// 변경코드
public class MemberService {
  // private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
  private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}

• MemberService에서 구현 클래스를 직접 선택할 때
  • MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드
  • MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); //변경 코드
• 구현 객체를 변경하려면 기존의 코드를 변경해야 한다.
• 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.
• 어떻게 해결?
  • 객체를 생성하고, 별도의 연관관계를 맺어주는 설정자가 필요
    • 그게 바로 Spring! (어떻게 적용하는지는 뒤로가면서 천천히 알아보자)

LSP 리스코프 치환 원칙(Liskov Substitution Principle)

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위의 인스턴스로 변경이 가능해야 한다.
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요
• 예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야한다.

ISP 인터페이스 분리 원칙(Interface Segregation Principle)

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러개가 범용의 인터페이스 하나보다 낫다
• 자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스
• 사용자 클라이언트 -> 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트
• 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음
• 인터페이스가 더 명확해지고 대체 가능성이 높아진다.

DIP 의존관계 역전 원칙(Dependency Inversion Principle)

• 프로그래머는 추상화에 의존해야지 구현체에 의존하면 안된다.
• 쉽게 말해서 구현 클래스에 의존하지 말고 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하게 되면 변경이 매우 어려워짐.
• 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다. (의존한다는 것은 내가 저 코드를 안다는 것)
  • DIP 위반

-> 객체 지향의 핵심은 다형성이라는데 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다. 뭔가 더 필요하다…

객체 지향 설계와 스프링

스프링 공부하러 왔는데 스프링 얘기는 언제해..? 지금까지는 스프링을 위한 빌드업이라 보면 된다.

• 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP/DIP를 가능하게 지원
  • DI(Dipendency Injection): 의존관계, 의존성 주입
  • DI 컨테이너 제공
• 클라이언트의 코드 변경 없이 기능 확장

빌드업은 끝났으니 다음 글부터 본격적으로 설명하겠다.

정리

• 모든 설계에 역활과 구현을 분리하자.
• 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자
• 하지만 실무에서는 굉장히 고민이 되는게 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.
• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.

참고: Spring Core

*틀린 부분이 있으면 언제든지 말씀해 주시면 공부해서 수정하겠습니다.