[스프링 핵심 원리 - 기본편] #3. 스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

[YuDeokRin]

스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

✅목차

• 새로운 할인 정책 개발
• 새로운 할인 정책 적용과 문제점
• 관심사의 분리
• AppConfig 리팩터링
• 새로운 구조와 할인 정책 적용
• 전체 흐름 정리
• 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용
• IoC, DI, 그리고 컨테이너
• 스프링으로 전환하기

---

1️⃣새로운 할인 정책 개발

새로운 할인 정책 요구사항

• 기존 정책 - VIP 고정 할인 금액 : 1000원
• 변동 정책 - VIP 주문 금액당 할인 10%할인으로 변경

참고 : 애자일 소프트웨어 개발 선언 : https://agilemanifesto.org/iso/ko/manifesto.html

• RateDisCountPolicy 추가

• RateDiscountPolicy
  • ReateDiscount를 테스를 해봐야한다.. 정말로 10퍼센트가 차감이 되는지 확인

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy{

****    private int discountPercent = 10; // 10퍼 할인

    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
        if (member.getGrade() == Grade.VIP) { // grade가 VIP일 경우 
            return price * discountPercent / 100;
        }
        return 0;
    }
}

• 테스트 코드로 확인하기
  • 테스트코드 만드는 단축키 : Command + shift + T
  • 테스트는 성공하는 테스트와 실패하는 테스트 케이스를 만들어서 확인해봐야한다.

// 성공하는 테스트 케이스 
public class RateDiscountPolicyTest {

    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

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

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

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

    }

// 실패하는 테스트 케이스
    @Test
    @DisplayName("VIP가 아니면 할인이 적용되지 않아야 한다.")
    void vip_x(){
        //given
        Member member = new Member(2L, "mebmerBASIC", Grade.BASIC);

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

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

    }
}

---

2️⃣새로운 할인 정책 적용과 문제점

• 할인 정책을 변경하려면 클라이언트 OrderServiceImpl 코드를 고쳐야 한다.

→ 흠 아직 코드를 고쳐야 한다는게 불편하다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService{

//    private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

}

문제점

• 역할과 구분을 분리함 → O

• 다형성도 활용하고, 인터페이스와 구현 객체를 분리함 → O

• OCP, DIP 같은 객체지향 설계 원칙을 준수함 → O

  • 보이는건 그렇지만 사실은 아님

• DIP : 주문서비스 클라이언트(OrderServiceImpl)는 DiscountPolicy 인터페이스에 의존하면서 DIP를 지킨 것 같지만

  • 클래스 의존관계를 분석해 보자. 추상(인터페이스) 뿐만 아니라 구체(구현) 클래스에도 의존하고 있다.
  • 추상(인터페이스) 의존 : DiscountPolicy
  • 구체(구현) 클래스 : FixDiscountPolicy, RateDiscountPolicy

• OCP : 변경하지않고 확장할 수 있다고는 했지만 위반..

  • 지금 코드는 기능을 확장해서 변경하게 되면 클라이언트 코드에 영향을 준다. → OCP 위반

• 기대하는 의존관계

• 실제 의존관계
• OrderServiceImpl 는 DiscountPolicy 와 FixDiscountPolicy를 의존하고 있음 → DIP 위반

• 정책변경
  • FixDiscountPolicy 를 RateDiscountPolicy 로 변경하는 순간 OrderServiceImpl 의 소스코드를 변경해야한다.. → OCP위반이다.

✅해결방법

• 클라이언트 코드인 OrderServiceImpl 은 DiscountPolicy 의 인터페이스 뿐만 아니라 구체 클래스도 함께 의존한다. 따라서 구체 클래스를 변경 할 때 클라이언트 코드도 함께 변경해야한다. → DIP 위반 (추상에만 의존하도록 변경(인터페이스만 의존)
• DIP를 위반하지 않도록 인터페이스에만 의존하도록 의존관계를 변경하면됨

---

3️⃣관심사의 분리

✅AppConfig

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

• MemberServiceImpl - 생성자주입

  • 설계 변경으로 MemberServiceImpl은 MemoryMemberRepository 를 의존하지 않는다.
  • MemberRepository 인터페이스만 의존한다.
  • MemberServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없음.
  • MemberServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부(AppConfig)에서 결정된다!
  • MemberServiceImpl은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면된다.

public class MemberServiceImpl implements MemberService{

    private final MemberRepository memberRepository;

    // 생성자를 통해서 객체가 뉴 인스턴스 생성된 것  -> 생성자 주입 
    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    }

    @Override
    public void join(Member member) {
        memberRepository.save(member);
    }

    @Override
    public Member findMember(Long memberId) {
        return memberRepository.findById(memberId);
    }
}
 

• AppConfig

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

• 그림 - 클래스 다이어그램

• 객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당한다.
• DIP 완성 : MemberServiceImpl은 MemberRepository 인 추상에만 의존하면 된다. 이제 구체 클래스를 몰라도 된다.
• 관심사의 분리 : 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었다.

• appConfig 객체는 memoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 memberServiceImpl을 생성하면서 생성자로 전달한다.

• 클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 외부에서 주입해주는 것 같다고해서 DI(Dependency Injection)이라고한다.

• OrderServiceImpl - 생성자 주입

  • 설계 변경으로 OrderServiceImpl은 FixDiscountPolicy를 의존하지 않는다.
  • DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다.
  • OrderServiceImpl 입장에서 생성자를 통해서 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없음
  • OrderServiceImpl의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체을 주입할지는 오직 외부(AppConfig)에서 결정한다.
  • OrderServiceImpl은 실행에만 집중하면 된다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService{

    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);
    }
}

---

4️⃣AppConfig 리팩터링

• 현재 AppConfig를 보면 중복이 있고, 역할에 따른 구현이 잘 보이지 않는다.

✅리펙토링 전

• 중복을 제거하고, 역할에 따른 구현이 보이도록 리펙토링

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

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

✅리펙토링 후

• new MemoryMemberRepository() 이 부분이 중복 제거됨
• MemoryMemberRepository를 다른 구현체로 변경할 때 한 부분만 변경하면된다.
• AppConfig를 보면 역할과 구현 클래스가 한눈에 들어온다.

public class AppConfig {
     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();
			} 
}

---

5️⃣새로운 구조와 할인 정책 적용

• 할인 정책을 고정 할인 정책 → 정률 할인 정책으로 변경하기

AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과, 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리

• 그림 - 사용, 구성의 원리

• 할인 정책의 변경 → 정률 할인 정책으로

FixDiscountPolicy → RateDiscountPolicy 로 변경해도 구성 영역만 영향을 받고, 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다.

---

6️⃣전체 흐름 정리

새로운 할인 정책 적용을 하면서 있었던 문제점 DIP위반 부분을 보고 수정

• 관심사의 분리 → AppConfig는 애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임
• 따라서 클라이언트 객체는 자신의 역할을 실행하는 것만 집중, 권한이 줄어든다, → 책임이 명확해진다.

AppConfig 리팩토링

• 구성 정보에서 역할과 구현을 명확하게 분리
• 역할이 잘 드러남
• 중복 제거

---

7️⃣좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

✅SRP 단일 책임 원칙

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

• 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 갖고 있는데 SRP(단일 책임 원칙)을 따르면서 관심사를 분리해야함

✅DIP 의존관계 역전원칙

추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다. → 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다.

• AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스터스를 클라이어트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다. → DIP 원칙을 따르면서 문제도 해결

✅OCP

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나, 변경에는 닫혀 있어야 한다.

• 다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴
• 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔

---

8️⃣IoC, DI, 그리고 컨테이너

✅제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

• 순서

1. 클라이언트 구현 객체가 필요한 서버 구현 객체를 생성, 연결, 실행 → 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종함.
2. AppConfig가 나온 후 → 구현 객체는 로직 실행 하는데만 역할이 부여되었고, 프로그램 제어 흐름은 AppConfig가 갖고 있다.

이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라(1번) 외부에서(2번)관리하는 것을 제어의 역전(IoC)라고 한다.

프레임워크	라이브러리
내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임 워크가 맞음	작성한 코드가 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리이다.

✅의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

• OrderServiceImpl은 DiscountPolicy인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될지는 모든다.
• 의존관계는 정적인 클래스 의존 관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존 관계 둘을 분리해서 생각해야 한다.

➡️정적인 클래스 의존관계

• 클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다.

• 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

• 아래의 그림과 같이 OrderServiceImpl은 MemberRepository, DiscountPolicy에 의존한다는 것을 알 수 있다. 여기서 중요한 것은 OrderServiceImpl에 어떤 객체가 주입되는지 알 수 없다.

• 클래스 다이어그램

➡️동적인 객체 인스턴스 의존관계

• 애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계다.

• 애플리케이션 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결 되는 것을 의존관계 주입이라 한다.

• 객체 인스턴스를 생성하고, 그 참조값을 전달해서 연결된다.

• 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경 할 수 있다.

• 의존관계 주입을 사용하면 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경 할 수 있다.

• 객체 다이어그램

➡️IoC 컨테이너, DI 컨테이너

• AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.
• 최근은 의존관계 주입에 초점을 두어 DI 컨테이너라고도 한다.

---

9️⃣스프링으로 전환하기

• AppConfig → 애플리케이션의 구성 정보
  • @configuration - 추가
  • @bean - 추가

@Configuration
public class AppConfig {

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

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

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

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

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

        //스프링 생성 : 스프링 컨테이너 실행
        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);

        Member member = new Member(1L, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new Member :" + member.getName());
        System.out.println("find Member : " + findMember.getName());

    }

}

• OrderApp

public class OrderApp {
    public static void main(String[] args) {

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
        OrderService orderService = applicationContext.getBean("orderService", OrderService.class);

        long memberId = 1L;

        Member member = new Member(memberId, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);
        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);
        System.out.println("order = " + order);
    }
}

✅스프링 컨테이너

• ApplicationContext 를 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(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @bean
  이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에
  등록된 객체를 스프링 빈이라 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 찾아야 한다. 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있다.
• 기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로
  등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.

---