AppConfig 리팩터링 및 IoC, DI, 그리고 컨테이너

AppConfig 리팩터링

 

public class AppConfig {

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

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

 

위 코드를 보면 AppConfig 클래스 내에 MemoryMemberRepository 를 두 번 객체를 생성해서 인자값을 취하고 있으며 FixDiscountPolicy 또한 객체를 하나 생성해서 인자값을 취하고 있다.

역할과 구현 클래스가 한눈에 보이지 못하므로 다음과 같이 코드를 작성하여 애플리케이션 전체 구성이 어떻게 되어있는지 빠르게 파악할 수 있다.

 

public class AppConfig {

    public MemberService memberService(){
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

    private MemberRepository memberRepository(){
        return new MemoryMemberRepository();
    }

    public OrderService orderService(){
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    public DiscountPolicy discountPolicy(){
        return new FixDiscountPolicy();
    }
}

 

새로운 구조와 할인 정책 적용

 

 

FixDiscountPolicy 를 RateDiscountPolicy 로 변경해도 구성 영역에만 영향을 받고 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다.

아래와 같이 DiscountPolicy 인터페이스의 discountPolicy() 메서드를 다음과 같이 RateDiscountPolicy 객체가 반환되도록 수정한 후에 테스트를 진행해보도록 한다.

 

public class AppConfig {

    public MemberService memberService(){
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

    private MemberRepository memberRepository(){
        return new MemoryMemberRepository();
    }

    public OrderService orderService(){
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    public DiscountPolicy discountPolicy(){
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

 

 

• AppConfig에서 할인 정책 역할을 담당하는 구현을 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 객체로 변경했다.
• 이제 할인 정책을 변경해도, 애플리케이션 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경하면 된다. 클라이언트 코드인 OrderServiceImpl를 포함해서 사용 영역의 어떤 코드도 변경할 필요가 없다.
• 구성 영역은 당연히 변경된다. 구성 역할을 담당하는 AppConfig를 애플리케이션이라는 공연의 기획자로 생각한다면 공연 기획자는 공연 참여자인 구현 객체들을 모두 알아야 한다.

 

좋은 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 가지고 있다.
• SRP 단일 책임 워칙을 따르면서 관심사를 분리한다.
• 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당한다.
• 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당한다.

 

※ DIP

- 의존관계 역전 원칙프로그래머는 추상화(인터페이스)에 의존해야 하며 구체화(구현)에 의존하면 안된다.

 

• 새로운 할인 정책을 개발하고 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다. 왜냐하면 기존 클라이언트 코드(OrderServiceImpl)는 DIP를 지키며 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에 의존하는 것 같았지만 FixDiscountPolicy 구체화 구현 클래스에도 함께 의존했다.
• 클라이언트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스만 의존하도록 코드를 변경했다.
• 하지만 클라이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없다.
• AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다. 이렇게해서 DIP 운칙을 따르면서 문제도 해결했다.

 

※ OCP

- 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으며 변경에는 닫혀 있어야 한다.

 

• 다형성을 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킨다.
• 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눈다.
• AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 된다.
• 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다.

 

IOC, DI, 그리고 컨테이너

 

※ 제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

 

• 기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다.
• 반면에 AppConfig가 등장한 이후로 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다. 프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다. (ex : OrderServiceImpl은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 구현 객체들이 실행될지 모름)
• 프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있다. 심지어 OrderServiceImpl도 AppConfig가 생성한다. 그리고 AppConfig는 OrderServiceImpl이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 있다. 그런 사실도 모른체 OrderServiceImpl 은 묵묵히 자신의 로직을 실행할 뿐이다.
• 이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IOC)이라고 한다.

 

 

※ 프레임워크 vs 라이브러리

 

• 프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다. (JUnit)
• 반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 라이브러리이다.

 

 

※ 의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

 

• OrderServiceImpl은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될지 모른다.
• 의존관계는 "정적인 클래스 의존 관계와 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존관계" 둘을 분리해서 생각해야 한다.

 

 

※ 정적인 클래스 의존관계

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다.

정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

 

public class OrderServiceImpl implements OrderService{

    private final MemberRepository memberRepository;
    private final DiscountPolicy discountPolicy;
    ...
}

 

위 코드를 보면 OrderServiceImpl 클래스는 OrderService 인터페이스에 의존하는 것을 알 수 있다.

또한, MemberRepository, DiscountPolisy 인터페이스에 의존하는 것도 알 수 있다.

 

 

※ IoC 컨테이너, DI 컨테이너

 

• AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라고 한다.
• 의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라고 한다.

 

스프링으로 전환하기

 

 

순수 자바로 작성했던 코드를 이제 스프링으로 전환해보도록 한다.

우선 AppConfig 클래스의 코드를 다음과 같이 애너테이션을 달아주도록 한다.

 

@Configuration
public class AppConfig {

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

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

    @Bean
    public OrderService orderService(){
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

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

 

MemberApp 클래스로 이동해서 다음과 같이 코드를 변경하고 테스트를 진행한다.

 

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

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

		...
    }
}

 

• 이전에는 AppConfig의 객체를 생성하고 해당 객체의 메서드를 호출함으로써 의존관계를 주입하였다.
• 그러나 ApplicationContext의 객체를 생성하여 AppConfig 에서 @Bean 애너테이션을 달아줬던 메서드(memberService)를 호출함으로써 의존관계를 주입하게 된다.

 

 

이번엔 OrderApp 클래스의 코드를 다음과 같이 수정하고 테스트를 진행해본다.

 

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

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

 

 

※ 스프링 컨테이너

 

•  ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라고 한다.
• 기존에는 개발자가 AppConfig 를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
• 스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 AppConfig를 설정(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @Bean 이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라고 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 통해서 찾을 수 있다.
• 기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면, 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.