[스프링 핵심 원리] 기본편 - 1

스프링 핵심 원리 - 스프링 탄생 배경

시작

스프링은 왜 만들어졌는가


스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크 기존 EJB의 경우 객체 지향의 장점을 살릴 수 없었다. 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크이다.

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
  • 최근들어 스프링 부트를 통해 스프링 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용

스프링 부트


  • 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 사용됨.
  • 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성
  • Tomcat 같은 웹 서버를 내장해 별도 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
  • 관례에 의한 간결한 설정

좋은 객체 지향 프로그래밍이란?


객체지향의 특징은 다음과 같다.

  • 추상화
  • 캡슐화
  • 상속
  • 다형성

유연하고 용이


다형성의 특징으로 유연하고 용이하게 작동할 수 있다. 자동차의 경우 뼈대는 똑같습니다. 뼈를 채우는 것은 기아, 현대 등이죠. 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 되고 내부 구조를 몰라도 되고 변경되어도 영향을 받지 않는다. 또한 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다. 이것이 역할과 구현을 분리할 수 있는 다형성의 장점이다.

  • 자바 언어의 다형성응 활용
    • 역할 : 인터페이스
    • 구현 : 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
    • 구현보다 설계가 먼저!

객체의 협력이라는 관계부터 생각


혼자 존재하는 객체는 없다.

  • 클라이언트 : 요청
  • 서버 : 응답

수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협렵 관계를 가진다.

자바 언어의 다형성


오버라이딩(부모 클래스로부터 상속받은 메서드의 내용을 재정의)로 인해 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다. 다형성의 본질은 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다. 클라이언트를 변경하지 않고 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다. 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있다. 자동차 등. 인터페이스를 안정적으로 구현하는 것이 가장 중요하다. 한계점은 인터페이스를 변경하게되면 구현체 또한 영향을 받는다는 점이다. 때문에 설계할 때 인터페이스를 변화가 없도록 설계하는것이 가장 중요하다.

스프링과 객체 지향


스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다. 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다. 스프링을 사용하면 레고 블럭을 조립하듯이 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

그래서 가장 중요한것은


좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID), 다형성이다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙


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

I 단일 책임 원칙 SRP(Single responsibility principle)


  • 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
  • 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적다면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것.
    • ex) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

II 개방-폐쇄 원칙 OCP(Open/Closed principle)


  • 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
    • 확장을 하려면 당연히 기존 코드를 변경해야할텐데? 뭔소리지
      • 다형성을 활용해보자
  • 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현하는것은 이 원칙을 따르고 있다고 볼 수 있다. 인터페이스를 잘 설계하면 확장은(객체) 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
java
public class MemberService {

  // 기존 코드
  // private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
  
  // 변경 코드
  private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}
  • 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다. 분명 다형성을 사용했지만 OCP원칙을 따른 다고는 볼 수 없다. 즉 클라이언트는 코드를 변경을 해야한다. 즉 OCP 원칙을 지킬 수 없다.
  • 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요한데, 이를 스프링이 지원한다. DI, IoC 등으로..

III 리스코프 치환 원칙(Liskov substitution principle)


  • 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 변경할 바꿀 수 있어야 한다.
  • 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야이이다. 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면 이 원칙이 적용되어야한다.
  • 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP에 위반한다. 느리더라도 앞으로 가야함.

IV 인터페이스 분리 원칙 ISP(Interface segregation principle)


특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.

  • 자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리
  • 사용자 클라이언트 -> 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리
  • 스프링의 경우 철저히 분리되어 있다.

V 의존관계 역전 원칙 DIP(Dependency inversion principle)


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

  • 구현 클래스에 의존하지 않고 인터페이스에 의존하라는 뜻
  • 하지만 아래코드에서 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다.
java
public class MemberService {

  // 기존 코드
  // private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
  
  // 변경 코드
  private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}
  • 이는 DIP의 원칙을 위반한다.

정리


객체 지향의 핵심은 다형성

  • 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯 개발할 수 없다.
  • 결국 SOLID 원칙을 다 지킬수는 없다.
    • 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다
    • 무엇인가 더 필요하기 때문에 스프링을 사용해보자.

객체 지향 설계와 스프링


  • 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원한다.
    • DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
    • DI 컨테이너 제공
  • 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장
  • 쉽게 부품을 교체핟스이 개발

스프링이 없던 시절


OCP, DIP 원칙을 지키려면 너무 할일이 많았다. 배보다 배꼽이 크기 때문에 프레임워크로 만들어벼렸다. DI 개념을 말로 해도 이해가 쉽지 않으므로 이후 코드를 보도록 하자.