#1. [스프링 핵심 원리-기본편] - 객체지향 설계와 스프링

스프링이란?

스프링은 여러 기술들의 모음이라고 볼 수 있다.

가장 핵심은 스프링 프레임워크와 여러 스프링 기술들을 편하게 사용 할 수 있도록 도와주는 스프링 부트

그외 스프링 데이터, 스프링 세션, 스프링 시큐리티, 스프링 Rest Docs, 스프링 배치, 스프링 클라우드 등이 있다.

스프링 데이터 : RDBS, NoSQL 등 CRUD는 유사하기 때문에 이것을 편리하게 사용 할 수 있도록 도와주는 기술 (스프링 데이터 JPA를 가장 많이 씀)

스프링 세션 : 세션 기능을 편리하게 사용 할 수 있도록 도와주는 기능

스프링 시큐리티 : 보안과 관련된 기술

스프링 Rest Docs : API 문서와 Test를 엮어서 API 문서를 편리하게 작성 할 수 있도록 도와주는 기술

스프링 배치 : 데이터를 일정한 양만큼 처리 하는 반복작업을 할 수 있도록 특화된 기술(배치처리)

스프링 클라우드 : 클라우드 특화된 기술

이 외에도 굉장히 많은 기술들이 있다.

 

 

[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

- 관례에 의한 간결한 설정

 

[스프링 단어의 사용]

- 스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용된다.

- 스프링 DI 컨테이너 기술

- 스프링 프레임워크

- 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

 

[스프링의 탄생 이유]

- 스프링의 핵심 컨셉을 이해하는 것은 단순 API 잘 쓰는것보다 더욱 중요하다.

 

[스프링의 핵심 개념, 컨셉]

- 전자정부 프레임워크로?, 웹 애플리케이션을 만들고 DB에 편하게 접근하게 도와주는 기술?, 웹 서버도 자동으로 띄워주고?, 클라우드? 이것들은 전부 스프링의 핵심 가치를 통해 만들어진 결과물일 뿐이다.

 

[스프링의 핵심]

- 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

- 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크

- 자바 언어의 가장 큰 특징은 객체지향인데, 스프링은 이 객체 지향 언어가 가진 가장 강력한 특징을 살림

- 초기 EJB는 자바가 가지고 있는 객체 지향이라는 가치를 잘 살리지 못했다. 그래서 POJO라는 개념도 나왔었다.

 

[객체 지향 특징]

- 추상화

- 캡슐화

- 상속

- 다형성

 

[객체 지향 프로그래밍]

- 객체들의 모임을 파악하고자 하는 프로그래밍

- 유연하고 변경이 용이하기에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용

 

그중에서도 객체 지향 언어의 가장 큰 특징인 다형성이 가장 중요하다.

[역할과 구현을 분리]

- 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.

[장점]

- 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.

- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.

- 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.

- 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

 

자바 언어에서도 이런 특성의 다형성을 활용했다.

- 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

 

[설계 시 객체의 협력이라는 관계부터 생각]

- 혼자서 동작하는 객체는 없다.

- 클라이언트: 요청, 서버: 응답

 

[다형성의 본질]

- 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.

- 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야함.

- 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

 

[역할과 구현을 분리]

- 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 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

 

[역할과 구현의 한계]

- 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.

- 자동차를 비행기로 변경해야 한다면?

- 대본 자체가 변경된다면?

- USB 인터페이스가 변경된다면?

- 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

 

[스프링과 객체 지향]

- 다형성이 가장 중요하다!

- 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.

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

- 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이! 공연 무대의 배우를 선택하듯이! 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

 

(스프링은 DI 컨테이너와 IoC와 다형성이 합쳐져서 굉장히 큰 효과를 내는데 여기에 + SOLID 원칙을 더하면 좋은 설계를 만드는 기틀이 되고, 이러한 특징을 잘 활용하는 프레임워크이다.)

 

[SOLID]

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

- SRP : 단일책임 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]

Single responsibility principle

- 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

- 하나의 책임이라는 것은 모호하다.

- 클 수 있고, 작을 수 있다.

- 문맥과 상황에 따라 다르다.

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

- 예) UI변경, 객체의 생성과 사용을 분리

 

[OCP 개방-폐쇄 원칙]

Open/closed principle

- 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

- 다형성을 활용해보면 알 수 있다.

- 인터페이스를 하나 만들고 이를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현

- 지금까지 배운 역할과 구현의 분리를 생각해보자.

- 우리가 입문에서 만든 MemberRepository인터페이스를 구현한 다양한 repository클래스를 떠올려보면 된다.

이 repository를 새로 만든다고 기존의 인터페이스나, 이 리포지토리에 의존하고 있는 클래스가 변경되지 않았다.(MemberService클래스가 변경될 필요가 없다) 

 

[LSP 리스코프 치환 원칙]

Liskov substitution principle

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

- 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 넘어서는 이야기

- 예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야함.

즉, 의도를 벗어난 구현이 가능하면 안됨.

 

[ISP 인터페이스 분리 원칙]

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

- 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음.

- 이넡페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

 

[DIP 의존관계 역전 원칙]

Dependency inversion principle

- 프로그래머는 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다." 의존성 주입은 이 원칙을 다르는 방법 중 하나다.

- 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻

- 앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워진다.

- 그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다.

- MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택

- MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); (이것은 DIP를 위반)

 

[정리]

- 객체 지향의 핵심은 다형성

- 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없다.

- 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.

- 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.

- 뭔가 더 필요하다.

(모든 설계에 인터페이스를 부여하자.)

 

[고민]

- 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.(복잡해진다)

- 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.