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섹션1. 객체 지향 설계와 스프링
스프링이란?
스프링 프레임워크는 자바 플랫폼을 위한 오픈 소스 애플리케이션 프레임워크로서 간단히 스프링이라고도 한다. 동적인 웹 사이트를 개발하기 위한 여러 가지 서비스를 제공하고 있다.
스프링의 핵심
- 스프링은 자바 언어 기반 의 프레임워크다.
- 스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 잘 살려낸 프레임워크다.
- 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있도록 도와주는 프레임워크다.
좋은 객체 지향 프로그래밍
객체 지향 프로그래밍의 특징
- 추상화
- 캡슐화
- 상속
- 다형성
객체 지향 프로그래밍?
객체 지향 프로그래밍(영어: Object-Oriented Programming, OOP)은 컴퓨터 프로그래밍의 패러다임 중 하나이다. 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다.
객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 쉽게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다. 또한 프로그래밍을 더 배우기 쉽게 하고 소프트웨어 개발과 보수를 간편하게 하며, 보다 직관적인 코드 분석을 가능하게 하는 장점이 있다.
유연하고 변경에 쉽게?
- 컴퓨터 부품을 갈아 끼우듯이
- 레고 블록을 원하는 블록으로 조립하듯이
- 내가 원하는 키보드, 마우스를 갈아 끼우듯이
→ 다형성이 핵심!!
다형성?
- 실세계와 객체 지향을 바로 일대일로 매칭 시키는 것은 어렵다.
- 쉽게 이해하기 위해서는 역할과 구현으로 구분하는 것이 좋다.
운전자 - 자동차
공연 무대
다형성의 실세계 비유 예시
- 운전자 - 자동차
- 공연 무대
- 키보드, 마우스
- 레고 조립
- 알고리즘 문제 풀이
핵심은 역할과 구현을 분리!!
- 역할과 구현으로 세상을 구분하면 단순해지고, 유연해지며 변경에도 편리하다.
- 실제 프로그래밍에서의 장점
- 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 바뀌어도 영향을 받지 않는다.
- 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.
자바 언어에서의 역할과 구현 분리
- 자바 언어의 다형성을 활용한다.
- 역할 = 인터페이스
- 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
- 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
- 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 설계하고, 그 역할을 수행할 구현 객체를 만들자.
객체의 협력이라는 관계
- 혼자 있는 객체는 없다.
- 클라이언트: 요청, 서버: 응답
- 수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가진다.
자바 언어의 다형성
- 오버라이딩을 생각해보자.
- 오버라이딩 된 메서드가 실행 됨.
- 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경가능 함.
- 물론 클래스 상속 관계도 다형성, 오버라이딩 적용 가능.
다형성의 본질
- 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
- 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체 사이의 관계에서 시작해야 함.
- 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경 가능한 것이 핵심.
역할과 구현을 분리
- 실세계를 역할과 구현이라는 컨셉으로 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있다.
- 유연하고, 변경이 쉽다.
- 확장 가능한 설계가 가능하다.
- 클라이언트에 영향을 주지 않고 변경이 가능하다.
- 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요함.
좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)
클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리함.
- 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
- 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
- 하나의 책임이라는 것이 모호할 수도 있다.
- 크거나 작을수도
- 문맥과 상황에 따라
- 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 SRP를 잘 따르는 것이라 볼 수 있다.
- UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리
OCP 개방-폐쇄 원칙
- 확장에는 열려있지만, 변경에는 닫혀있어야 한다.
- MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); // 기존 코드
MemberRepository m = new JpaMemberRepository(); // 변경 코드
- 구현 객체를 변경하려면 클라이언트(MemberService) 코드를 변경해야 한다.
- 분명 다형셩을 사용했지만, OCP 원칙을 위배하였다.
- 해결하기 위해서는?
- 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요!!
LSP 리스코프 치환 원칙
- 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 인스턴스를 바꿀 수 있어야 함.
- 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙.
- 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면 이 원칙이 필요하다!
- 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어 기능도 설계대로 따라야 한다는 것
- 예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능(기어가 D에 있다는 조건하에), 만약 뒤로 가게 하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야 함.
ISP 인터페이스 분리 원칙
- 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.
- 자동차 인터페이스(범용) → 운전 인터페이스, 정비 인터페이스 분리
- 사용자 클라이언트(범용) → 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트 분리
- 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도, 운전자 클라이언트에는 영향을 주지 않는다.
- 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아짐.
DIP 의존관계 역전 원칙
- 프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.” 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나
- 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻임.
- 앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존해야 한다는 것과 같은 말임. 만약 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워 진다…
- 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하면서 동시에 구현 클래스에도 의존한다.
- MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택하고 있다.
MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();
- DIP 위반!!
스프링과 객체 지향?
- 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원해 준다.
- DI : 의존관계, 의존성 주입
- DI 컨테이너
- 클라이언트 코드의 변경 없이 기능을 확장 가능!!
- 쉽게 부품을 교체하듯이 개발이 가능하다.
출처 : 인프런 - 우아한 형제들 기술이사 김영한의 스프링 완전 정복 (스프링 핵심원리 - 기본 편)
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