[개발서적] Clean Code 11. 시스템

복잡성은 죽음이다. 개발자에게서 생기를 앗아가며, 제품을 계획하고 제작하고 테스트하기 어렵게 만든다.

- 레이 오지, 마이크로스프트 최고 기술 책임자(CTO)

 

[도시를 세운다면?]

여러분이 도시를 세운다면? 온갖 세세한 사항을 혼자서 직접 관리할 수 있을까?

도시에는 큰 그림을 그리는 사람들도 있으며, 작은 사항에 집중하는 사람들도 있다.

 

도시가 돌아가는 또 다른 이유는 적절한 추상화와 모듈화 때문이다.

그래서 큰 그림을 이해하지 못할지라도 개인과 개인이 관리하는 ‘구성요소’는 효율적으로 돌아간다.

 

[시스템 제작과 시스템 사용을 분리하라]

우선 제작(construction)은 사용(use)과 아주 다르다는 사실을 명심한다.

소프트웨어 시스템은 (애플리케이션 객체를 제작하고 의존성을 서로 ‘연결’하는) 준비 과정과 (준비 과정 이후에 이어지는) 런타임 로직을 분리해야 한다.

 

시작 단계는 모든 애플리케이션이 풀어야 할 관심시다.

관심사의 분리는 우리 분야에서 가장 오래되고 가장 중요한 설계 기법 중 하나다.

 

불행히도 대다수 애플리케이션은 시작 단계에서 관심사를 분리하지 않는다.

다음이 전형적인 예다.

public Service getService() {
  if (service == null) {
    service = new MyServiceImpl(...) // 모든 상황에 적합한 기본값일까?
  }
  return service;
}

 

이것이 초기화 지연 혹은 계산 지연이라는 기법이다. 이 기법의 장점으로는

1. 실제로 필요할 때까지 객체를 생성하지 않으므로 불필요한 부하가 발생하지 않고
2. 어떤 경우에도 null 포인터를 반환하지 않는다.

하지만 단점도 있다.

1. 런타임 로직에서 MyServiceImpl 객체를 전혀 사용하지 않더라도 의존성 문제로 컴파일이 안 된다.
2. 테스트도 문제다.
   • 테스트를 위해서 MyServiceImpl를 테스트 전용 객체로 대체해야 한다.
   • 일반 런타임 로직에 객체 생성 로직을 섞어놓아 책임이 두 가지 이상이 된다.(SRP 위반)

가장 큰 문제는 MyServiceImpl이 모든 상황에 적합한 객체인지 모른다는 사실이다.

 

체계적이고 탄탄한 시스템을 만들고 싶다면 흔히 쓰는 좀스럽고 손쉬운 기법으로 모듈성을 깨서는 절대로 안된다.

설정 논리는 일반 실행 논리와 분리해야 모듈성이 높아진다.

 

Main 분리

시스템 생성과 시스템 사용을 분리하는 한 가지 방법으로, 생성과 관련한 코드는 모두 main이나 main이 호출하는 모듈로 옮기고, 나머지 시스템은 모든 객체가 생성되고 의존성이 연결되었다고 가정한다.

 

그림 11.1 main()에서 생성 분리

 

제어 흐름을 따라가기 쉽다. main 함수에서 시스템에 필요한 객체를 생성한 후 이를 애플리케이션으로 넘긴다.

애플리케이션은 그저 객체를 이용할 뿐이다.

 

main과 애플리케이션 사이에 표시된 의존성 화살표 방향에 주목하라.

모든 화살표가 main 쪽에서 애플리케이션 쪽으로 향한다.

즉, 애플리케이션은 main이나 객체가 생성되는 과정을 모른다는 뜻이다.

 

팩토리

물론 때로는 객체가 생성되는 시점을 애플리케이션이 결정할 필요도 생긴다.

예를 들어, 주문처리 시스템에서 애플리케이션은 LineItem 인스턴스를 생성해 Order에 추가한다.

이때는 ABSTRACT FACTORY 패턴을 사용한다.

 

그림 11.2 팩토리로 생성 분리

 

 

여기서도 마찬가지로 모든 의존성이 main에서 OrderProcessing 애플리케이션으로 향한다.

즉, OrderProcessing 애플리케이션은 LineItem이 생성되는 구체적인 방법을 모른다.

그 방법은 main 쪽에 있는 LineLtemFacotryImplementation이 안다.

 

의존성 주입

사용과 제작을 분리하는 강력한 메커니즘 하나가 의존성 주입(DI)이다.

의존성 주입은 제어 역전(IoC)기법을 의존성 관리에 적용한 메커니즘이다.

 

제어 역전에서는 한 객체가 맡은 보조 책임을 새로운 객체에게 전적으로 떠넘긴다.

스프링 프레임워크는 가장 널리 알려진 자바 DI 컨테이너를 제공한다.

 

객체 사이 의존성을 XML 파일로 정의하고, 자바 코드에서는 이름으로 특정한 객체를 요청한다.

 

확장

‘처음부터 올바르게’ 시스템을 만들 수 있다는 믿음은 미신이다.

대신에 우리는 오늘 주어진 사용자 스토리에 맞춰 시스템을 구현해야 한다.

이것이 반복적으로 점진적인 애자일 방식의 핵심이다.

 

테스트 주도 개발(TDD), 리팩토링, (TDD와 리팩터링으로 얻어지는) 깨끗한 코드는 코드 수준에서 시스템을 조정하고 확장하기 쉽게 만든다.

 

소프트웨어 시스템은 물리적은 시스템과 다르다. 관심사를 적절히 분리해 관리한다면 소프트웨어 아키텍처는 점진적으로 발전할 수 있다.

 

횡단(cross-cutting) 관심사

AOP에서 관점이라는 모듈 구성 개념은 “특정 관심사를 지원하려면 시스템에서 특정 지점들이 동작하는 방식을 일관성 있게 바꿔야 한다”라고 명시한다.

명시는 간결한 선언이나 프로그래밍 메커니즘을 수행한다.

 

[순수 자바 AOP 프레임워크]

대부분의 프록시 코드는 판박이라 도구로 자동화할 수 있다.

순수 자바 관점을 구현하는 스프링 AOP, JBoss AOP 등과 같은 여러 자바 프레임워크는 내부적으로 프록시를 사용한다.

스프링은 비즈니스 로직을 POJO로 구현한다.

 

POJO는 순수하게 도메인에 초점을 맞춘다.

POJO는 엔터프라이즈 프레임워크에 (그리고 다른 도메인에도) 의존하지 않는다. 그래서 테스트가 더 간단하다.

 

[AspectJ 관점]

마지막으로, 관심사를 관점으로 분리하는 가장 강력한 도구는 AspectJ 언어다.

AspectJ는 언어 차원에서 관점을 모듈화 구성으로 지원하는 자바 언어 확장이다.

대부분의 상황에서는 스프링 AOP와 JBoss AOP로 충분하다.

AspectJ는 관점을 분리하고 강력하고 풍부한 도구 집합을 제공하지만, 배우는데 시간이 든다.

 

[테스트 주도 시스템 아키텍처 구축]

애플리케이션 도메인 논리를 POJO로 작성할 수 있다면, 즉 코드 수준에서 아키텍처 관심사를 분리할 수 있다면, 진정한 테스트 주도 아키텍처 구축이 가능해진다.

다시 말해, ‘아주 단순하면서도’ 멋지게 분리된 아키텍처로 소프트웨어 프로젝트를 진행해 결과물을 재빨리 제출 후, 기분 구조를 추가하며 조금씩 확장해 나가도 괜찮다는 말이다.

 

지금까지 한 이야기를 요약하면 다음과 같다.

‘최선의 시스템 구조는 각기 POJO (또는 다른) 객체로 구현되는 모듈화로 관심사 영역(도메인)으로 구성된다.

이렇게 서로 다른 영역은 해당 영역 코드에 최소한의 영향을 미치는 관점이나 유사한 도구를 사용해 통합한다.

 

이런 구조 역시 코드와 마찬가지로 테스트 주도 기법을 적용할 수 있다.

 

[의사 결정을 최적화하라]

모듈을 나누고 관심사를 분리하면 지엽적인 관리와 결정이 가능해진다.

우리는 때때로 가능한 마지막 순간까지 결정을 미루는 방법이 최선이라는 것을 까먹는다.

게으르거나 무책임해서가 아니라 최대한 정보를 모아 최선의 결정을 내리기 위해서다!

 

[명백한 가치가 있을 때 표준을 현명하게 사용하라]

표준을 사용하면 아이디어와 컴포넌트를 재사용하기 쉽고, 적절한 경험을 가진 사람을 구하기 쉬우며, 좋은 아이디어를 캡슐화하기 쉽고, 컴포넌트를 엮기 쉽다.

 

하지만 때로는 표준을 만드는데 시간이 너무 오래 걸리거나 원래 표준에 제정한 목적을 잊어버리기도 한다.

 

[시스템은 도메인 특화 언어가 필요하다]

대다수 도메인과 마찬가지로, 건축 분야 역시 필수적인 정보를 명료하고 정확하게 전달하는 어휘, 관용구, 패턴이 풍부하다.

소프트웨어 분야에서도 DSL이 새롭게 조명 받기 시작했다.

 

DSL은 간단한 스크립트 언어나 표준 언어로 구현된 API를 가리킨다.

좋은 DSL은 도메인 개념과 그 개념을 구현할 코드 사이에 존재하는 ‘의사소통 간극’을 줄여준다.

 

[결론]

시스템 역시 깨끗해야 한다. 깨끗하지 못한 아키텍처는 도메인 논리를 흐리며 기민성을 떨어뜨린다.

 

모든 추상화 단계에서 의도는 명확히 표현해야 한다.

그러려면 POJO를 작성하고, 관점 혹은 관점과 유사한 메커니즘을 사용해 각 구현 관심사를 분리해야 한다.