객체 지향 설계와 스프링

스프링이란?

필수

스프링 프레임워크 : 스프링의 핵심

스프링 부트 : 스프링의 여러 기술을 편하게 사용할 수 있도록 도와줌

선택

스프링 데이터 : CRUD를 편하게 사용 ex) spring jpa

스프링 세션 : 세션 기능을 편리하게 사용

스프링 시큐리티 : 보안 관련 기능

스프링 Rest Docs : api 문서화 기능

스프링 배치 : 애플리케이션 데이터 배치 처리 기능

스프링 클라우드 : 클라우드 서비스 기능

스프링 프레임워크

- 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 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용

스프링 부트

- 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 사용

- 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성

- Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 됨

- 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공

- 스프링과 3rd parth(외부) 라이브러리 자동 구성

- 메트릭, 상태 확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공 (운영 환경에서 모니터링 편하게)

- 관례에 의한 간결한 설정

스프링 단어

- 스프링이라는 단어는 문맥에 따라서 다르게 사용됨 (스프링 매뉴얼에도 명시됨)

- 스프링 DI 컨테이너 기술

- 스프링 프레임워크

- 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 포함한 스프링 생태계

스프링의 핵심 개념, 컨셉

- 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크

- 자바 언어의 가장 큰 특징 : 객체 지향 언어

- 스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크

- 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

좋은 객체 지향 프로그래밍

객체 지향 특징

- 추상화

- 캡슐화

- 상속

- 다형성

객체 지향 프로그래밍

- 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것. 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있음 (협력)

- 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용됨

유연하고, 변경 용이

- 레고 블럭 조립하듯이

-키보드, 마우스 갈아 끼우듯이

- 컴퓨터 부품 갈아 끼우듯이

- 컴포넌트를 쉽게 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법 -> 다형성

다형성 (Polymorphism)

- 역할과 구현으로 세상을 구분

- 역할

ex) 운전자(클라이언트) - 자동차

자동차가 바뀌더라도 운전자의 역할은 바뀌지 않음

운전자는 자동차 인터페이스에만 의존

자동차는 무한히 변경 가능

ex) 공연 무대 (로미오 역할, 줄리엣 역할)

공연에서 배우 교체가 가능해야함, 대체 가능성이 있어야함 -> 유연, 변경 용이

로미오 역할을 누구나 해도되고 줄리세 역할을 누구나 해도됨

ex) 키보드, 마우스, 세상의 표준 인터페이스들

ex) 정렬 알고리즘

ex) 할인 정책 로직

역할과 구현을 분히

- 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해짐

- 장점

- 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 됨

- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 됨

- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향 X

- 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향 X

- 자바 언어의 다형성을 활용

- 역할 = 인터페이스

- 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체

- 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리

- 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

객체의 협력이라는 관계부터 생각

- 혼자 있는 객체는 없음

- 클라이언트 : 요청, 서버 : 응답

- 수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가짐

자바 언어의 다형성

- 오버라이딩

- 오버라이딩 된 메서드가 실행

- 다형성으로 인터페이스를 구현 객체를 싱행 시점에 유연하게 변경할 수 있음

- 물론 클래스 상송 관계도 다형성, 오버라이딩 적용 가능

다형성의 본질

- 인터페이스를 구현한 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경 가능

- 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체 사이의 관계에서 시작해야 함

- 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경 가능

정리

- 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셈을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음

- 유연하고, 변경이 용이

- 확장 가능한 설계

- 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경 가능

- 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

한계

- 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경 발생

ex) 자동차 -> 비행기, 연극 대본 변경됨, USB 인터페이스 변경됨

-인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

스프링과 객체 지향

- 다형성이 가장 중요

- 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와줌

- 스프링에서 이야기하는 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원

- 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이, 공연 무대의 배우를 선택하듯이, 구현을 편리하게 변경 가능

좋은 객체 지향 설계의 5자기 원칙 (SOLID)

SOLID

: 클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리

- SRP : 단일 책임 원칙 (Single responsibility principle

- OCP : 개방-폐쇠 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)

- 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 함

- 하나의 책임이라는 것은 모호함

- 클 수 있고, 작을 수 있음

- 문맥과 상황에 따라 다름

- 중요한 기준은 변경. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것

ex) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

OCP 개방-폐쇄 원칙 (Open/Closed principle)

- 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 함

- 확장을 하려면, 당연히 기존 코드 변경?

- 다형성 활용

- 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현

- 역할과 구현의 분리

OCP 개방-폐쇄 원칙 문제점

- MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택

- MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); -> 기존 코드

- MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); ->변경 코드

- 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 함

- 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없음

- 해결책

- 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요 (스프링 컨테이너의 역할)

- OCP를 지키기 위해서는 DI, IoC 컨테이너도 필요

LSP 리스코프 치환 원칙 (Liskov Substitution principle)

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

- 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙 필요

- 단순 컴파일 성공하는 것을 넘어서는 이야기 (컴파일 오류와 별개로 정해진 규약을 보장해야함)

ex)

자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야함

ISP 인터페이스 분리 원칙 (Interface Segregation Principle)

- 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 나음

- 자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리

- 사용자 클라이언트 -> 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트 분리

- 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향 X

- 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성 높아짐

DIP 의존관계 역전 원칙 (Dependency Inversion Principle)

- 프로그래머는 추상화에 의존해야하지, 구체화에 의존하면 안됨 (의존성 주입)

- 구현 클래스에 의존 X, 인터페이스에 의존

- 역할에 의존해야 한다는 것과 같은 의미. ex) 공연, 특정 배우에 의존 X, 배우에 역할에 의존

- 객체 세상에도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경 가능.

- 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워짐

- 의존? -> 내가 해당 코드를 구체적으로 인지하고 있음을 의미

- 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존

- MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택

- MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();

- DIP 위반 (추상화 MemberRepository에만 의존해야 하는데 구체화 MemoryMemberRepository()에도 의존)

정리

- 객체 지향의 핵심은 다형성

- 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없음

- 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경됨

- 다형성 만으로는 OCP, DIP 지킬수 없음