[Spring] Spring 과 OOP

Spring 과 OOP

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A. 스프링 프레임워크와 스프링 부트란?

  스프링 프레임워크는 아래와 같이 정리할 수 있다.

- 핵심 기술 : 스프링 DI 컨테이너, AOP, 이벤트, 기타

- 웹 기술 : 스프링 MVC, 스프링 WebFlux

- 데이터 접근 기술 : 트랜잭션, JDBC, ORM 지원, XML 지원

- 기술 통합 : 캐시, 이메일, 원격접근, 스케줄링

- 테스트 : 스프링 기반 테스트 지원

- 언어 : 코틀린, 그루비

- 최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크를 편리하게 사용할 수 있다. (복잡한 초기 설정 X )

 

  스프링 부트는 아래와 같이 정리할 수 있다.

- 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원해준다.

- Tomcat 과 같은 web server 가 내장되어 있어서 별도로 설치하지 않아도 된다.

- starter 종속성을 제공하여 빌드 구성을 쉽게 할 수 있다.

- 스프링과 서드파티 라이브러리를 자동으로 구성해준다.

- 메트릭, 상태 확인, 외부 구성과 같은 프로덕션 준비 기능을 제공해준다.

- 관례에 의한 간결한 설정이 가능하다.

 

" Spring 은 java 기반의 프레임워크로좋은 객체 지향 어플리케이션을  개발할 수 있도록 도와주는 프레임워크이다."

 

B. 객체 지향의 개념과 좋은 객체지향 프로그래밍이란?

  객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나서 여러 개의 독립 단위(객체)들의 모임으로 파악하고자 하는 관점으로, 각각의 객체는 메세지를 주고받고 이를 처리할 수 있다.(협력) 이러한 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 쉽게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다. 주요한 특징은 추상화, 캡슐화, 상속, 다형성이며 가장 핵심적인 개념은 다형성(Polymorphism) 이다.

 

  역할과 구현으로 세상을 구분하였을 때, 자동차라는 역할이 있으면 이것에 대한 구현체는 K3, 아반떼, 테슬라 모델3 가 있을 것이고 로미오와 줄리엣이라는 역할이 있다면 이것에 대한 구현체는 장동건, 원빈, 김태희, 송혜교가 있을 것이다. 이와 같이 모든 개념을 역할과 구현으로 구분하여 보다 단순하게 설계가 가능하고, 변경이 편리해진다.

 

- 클라이언트는 대상의 역할(Interface)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.

 

  자바 언어에서 역할은 Interface 이고 구현은 Interface 를 구현한 Class, object 가 된다. 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리하는 것이 중요하다.

 

  객체는 혼자 존재하지 않는다. 객체는 협력하는 관계가 존재한다. 클라이언트(요청), 서버(응답) 수많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력하는 관계를 가진다. 자바 언어에서의 다형성은 오버라이딩(Overriding ; 부모 클래스로부터 상속받은 메소드를 자식 클래스에서 재정의하여 사용하는 것)으로 구현한다. 오버로딩(Overloading)은 1 개의 클래스에서 동일한 이름의 메소드 또는 생성자를 여러 개 정의하는 것이다.

  오버라이딩을 이용하면 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에서 유연하게 변경할 수 있다. 클래스 상속 관계도 다형성, 오버 라이딩을 적용할 수 있다. 유연하게 필요에 따라 객체를 변경할 수 있다는 것이 중요하다.

   다형성의 본질은 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다는 것이고 다형성의 본질을 이해하기 위해서는 객체 간 협력 관계를 떠올려야 하며, 클라이언트를 변경하지 않고 서버의 구현 기능을 유연하게 변경 가능하다는 것이다.

  스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있도록 도와준다. IoC, DI 등은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한 것이다. 스프링을 이용하여 구현을 편리하게 변경 가능하다.

 

C. 객체 지향 설계의 원칙 SOLID

  클린코드로 유명한 로버트 마틴이 아래의 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리하였다.

(1) SRP : 단일 책임 원칙(Single responsibility principle)

- 하나의 클래스는 하나의 책임만을 가져야 한다.

- 하나의 책임이라는 개념이 다소 모소한데, 문맥과 상황에 따라서 달라지기 때문이다.

- 중요한 기준은 변경이다. 변경 사항이 발생하였을 때, 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것이다.

 

(2) OCP : 개방-폐쇄 원칙(Open/Closed principle)

- 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있지만 변경에는 닫혀있어야 한다.

- 다형성을 활용한 개념이다.

- 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 만들어서 새로운 기능을 구현한다고 가정하자.

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

실제로 위와 같이 구현하면 아래의 문제가 발생한다.

 

1. memberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택해야 한다.

2. 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다.

3. 다형성을 이용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.

 

"순수한 자바 언어로는 이를 해결할 수 없고, 객체를 생성하고 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요한데 이러한 역할을 스프링이 해주는 것이다."

 

(3) LSP : 리스코프 치환 원칙(Liskov subsitution principle)

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

- 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다.

- 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체를 믿고 사용하기 위한 원칙이다.

- 단순한 컴파일의 성공 여부를 따지는 것이 아니다. 예를 들어 자동차의 인터페이스에서 엑셀 기능은 앞으로 가는 것을 보장한다. 뒤로 가면 LSP 를 위반한 것이다. 아무리 느리더라도 앞으로 가긴 가야할 것.

 

(4) ISP : 인터페이스 분리 원칙(Interface segregation principle)

- 특정 클라이어느를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 좋다.

- 자동차 인터페이스는 운전 인터페이스, 정비 인터페이스와 같이 분리하는 것이 좋다.

- 분리하였을 때 중요한것은 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않아야 한다는 것이다.

- 이렇게 하면 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

 

(5) DIP : 의존관계 역전 원칙(Dependency inversion principle)

- 구체화에 의존하지 않고 추상화에 의존한다.

- 구현 클래스에 의존하는 것이 아니라 인터페이스에 의존한다는 것으로 역할(Role) 에 의존해야 한다는 것과 같다.

- 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다.

- 구현체에 의존하게 되면 변경이 힘들어진다.

- OCP 에서 설명한 MemberService 는 Interface 에 의존하지만 구현 클래스에도 동시에 의존한다. 왜냐면 MemberService 클라이언트가 MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); 와 같이 구현 클래스를 직접 선택하기 때문이다. 이는 DIP 를 위반하는 사항으로 순수 자바 언어만으로는 이를 해결할 수 없다.

 

D. Spring 과 객체지향설계

- 객체 지향의 핵심은 다형성이다.

- 다형성을 지키면 부품을 갈아끼우듯 개발이 가능하다.

- 하지만 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경되는 등 OCP, DIP 를 지킬 수 없다.

- 이를 해결해주는 것이 스프링이다.

- DI(Dependency Injection ; 의존관계, 의존성 주입) 과 DI 컨테이너를 제공하여 다형성 + OCP, DIP 가 가능하도록 지원한다.

- 클라이언트 코드의 변경 없이 기능을 확장할 수 있게 된다.

 

(정리)

- 모든 설계에서 역할과 구현을 분리하는 것이 좋으며 이상적으로 모든 설계에 인터페이스를 부여하는 것이 좋다.

- 하지만 이는 추상화라는 비용을 발생시킨다.

- 그래서 실제 업무 상에서는 기능을 확장할 가능성이 없다면 구체 클래스를 직접 사용하는 것이 좋으며, 향후 확장이 필요한 경우 리팩터링을 통해서 인터페이스를 도입하는 것이 방법이다.

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References

1. 스프링 핵심 원리 - 기본편 (김영한)

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EA%B8%B0%EB%B3%B8%ED%8E%B8

스프링 핵심 원리 - 기본편 - 인프런 | 강의