[Spring] 김영한 스프링 핵심원리 <섹션1.객체 지향 설계와 스프링> 정리

 

섹션1. 객체 지향 설계와 스프링

 

스프링의 탄생 (시대적 배경)

• EJB (Enterprise Java Beans) → 스프링+JPA, 자바 진여의 표준 기술
• 컨테이너 기술, 설정에 의한 트랜잭션 관리,분산기술의 지원 강점
• Entity Bin 기술, ORM기술도 보유
• But 가격이.. 비쌈.. 복잡하고 어려움 지저분한 코드
• ORM기술 : 쿼리 없이 자바 객체를 DB에 편하게 저장하고 꺼내는 기술 ⇒ NTTB

 

POJO (Plan Old Java Object) → 오래된 방식의 자바 오브젝트를 사용하자는 움직임도 발생

⇒ EJB의 대안이 될 수 있는 오픈소스 개발

⇒ 스프링, 하이버네이트(Hibernate) 의 등장

EJB → Hibernate → JPA (하이버네이트와 유사)

대부분 자바 진영의 ORM은 JPA가, 구현체는 하이버네이트가 차지

 

스프링의 역사

• 2002년 로드 존슨의 책 → EJB 없이도 충분히 고품질의 확장 가능한 애플리케이션을 개발할 수 있음을 보여주고, 삼만라인 이상의 기반 기술을 예제 코드로 선보임
• Juergen Hoeller(유겐 휠러), Yann Caroff(얀 카로프)가 로드 존슨에게 오 픈소스 프로젝트를 제안
• 스프링 이름은 전통적인 J2EE(EJB)라는 겨울을 넘어 새로운 시작이라는 뜻

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스프링이란?

스프링⇒ 특정한 하나의 기술이 아니라 여러가지 기술들의 모음

• 스프링 프레임워크 - 핵심
• 스프링 부트 - 스프링 기술을 편리하게 사용할 수 있도록 지원하는 기술.
• 스프링 데이터 - DB의 CRUD를 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 기술 ex) JPA
• 스프링 세션 - 세션 기능을 편리하게 사용할 수 있도록
• 스프링 배치 - 배치 처리에 특화된 기술
• 스프링 시큐리티 - 보안 관련
• 스프링 Rest Docs - API문서와 테스트를 엮어 문서화를 편하게 해주는 것
• 스프링 클라우드

 

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, 스케줄링테스트: 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 ⇒ 이전에는 빌드/ 서버를 별도 설치.. 복잡한 과정
• 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공 ⇒ 라이브러리를 묶어서 같이 떙길 수 있도록 starter가 제공
• 스프링과 3rd party(외부) 라이브러리 자동 구성 ⇒ 스프링 프레임워크에 맞는 외부 라이브러리를 지정해서 다운로드 받을 수 있도록
• 메트릭, 상태 확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공 ⇒ 운영환경에서의 모니터링 등 기본적으로 제공해주는 기능
• 관례에 의한 간결한 설정 ⇒ default 설정과 메뉴얼 존재. 필요할 때만 custormize

스프링 프레임워크를 반드시 사용해서 나머지 필요한 것들을 당겨와서 사용을 도와주는 기술

• JUnit test관련 어떤 장점이 있는지?
  • 단위테스트란?
  특정 소스코드의 모듈이 의도한 대로 작동하는지 검증하는 테스트이다.Spring에서 단위테스트를 하는것은 스프링 커네이너에 올라와있는 Bean들을 테스트 하는 것이다.
• Junit을 사용하면 스프링 컨테이너를 띄워, 그 위에 올라가있는 Bean을 테스트 할 수 있다.
• 즉, 함수 및 메소드에 대한 테스트를 하는 작업.
• Java에서 독립된 단위테스트 (Unit test)를 지원해주는 프레임워크.

 

스프링 단어

문맥에 따라 다르게 사용

• 스프링 DI 컨테이너 기술 - 스프링 빈을 관리하는 기술
• 스프링 프레임워크 자체
• 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

 

스프링의 핵심 개념, 컨셉

핵심 개념과 컨셉을 이해해야.. DB 접근, 웹서버 띄워주는 용도 이런 것은 다 결과물이고 핵심이 아니다

• 스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크라는 것!!!
• 자바 언어의 가장 큰 특징은 객체 지향 언어이고, 스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크
• 스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

좋은 객체 지향에 대한 이해 → 스프링 프레임워크에 대한 올바른 이해

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좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

 

객체 지향의 특징

• 추상화
• 캡슐화
• 상속
• 다형성

 

객체 지향 프로그래밍이란?

• 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 **"객체"**들의 모임으로 파악하고자 하는 것
• 프로그램을 유연하고 변경이 용이하도록 함 (컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경) ⇒ 객체 지향의 핵심인 다형성(Polymorphism)

 

다형성

• 역할(인터페이스)와 구현(인터페이스를 구현한 개체)로 세상을 구분

ex) 유연하고 변경이 용이하다는 것으 뜻 ⇒ 운전자와 자동차의 예시

자동차라는 같은 역할을 다양한 자동차 구현체들이 수행함

자동차가 바뀌어도 운전자한테 영향을 주지 않는다!

 

운전자는 자동차의 인터페이스만 알고 있음. 왜 자동차라는 역할과 구현을 분리하는가? ⇒ 운전자, 즉 클라이언트를 위함이다.

다른 대상으로 변환이 가능하고 새로운 객체를 만들어도 역할을 그대로 수행가능한 것이 인터페이스다! 클라이언트에 영향을 주지 않고 새로운 기능을 제공 가능(역할과 구현을 구분했기 떄문에) 중요한 것은 자동차 여러개를 구현할 수 있다는 것이 아니라 새로운 자동차가 나와도 클라이언트가 변함 없어도 된다는 것이다

 

역할과 구현을 분리시 얻는 장점)

클라이언트는 대상 역할의 인터페이스만 알면 됨, 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다

구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다

⇒ 자바의 다형성을 활용해서 분리

 

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

일반 상속도 다형성이 가능하지만 가급적이면 인터페이스를 사용한다

구현보다 인터페이스가 먼저라는 것이 핵심

 

객체의 협력

• 혼자 있는 객체는 없다, 수많은 객체들은 서로 협력 관계를 가진다
• 클라이언트 → 요청, 서버 → 응답 (클라이언트가 요청한 행위를 수행)

 

자바 언어의 다형성

• 자바의 다형성 구현 → 오버라이딩 (메서드, 클래스 재정의의 개념)
• 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경 가능

클라이언트는 memberRepository를 의존(알고 있다는 의미)

MemberRepository를 Memory와 Jdbc가 의존하는 것도 가능 (다형성)

이 그림은 상속이 안 된다!!는데 이해가 잘 안됨

• save()호출 시 Jdbc의 save()가 호출이 됨.

 

다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 다형성의 본질은 협력!
• 클라이언트를 변경하지 않고 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다

⇒ 확장 가능한 설계

인터페이스를 안정적으로 설계해야 한다!

 

다형성의 한계점

• 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경이 발생 ⇒ 변화가 없고, 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요

 

스프링과 객체 지향

• 다형성이 가장 중요, 이를 스프링이 편리하게 이용할 수 있도록 함 (IoC, DI를 통해)

SOLID 면접에도 많이 나오는 질문!

다형성+ SOLID를 알아야 스프링에 대한 제대로 된 이해를 할 수 있다!!

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좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID)

SOLID

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

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)

• 하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다
• 중요한 판단의 기준은 변경 → 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것
• ex) UI 하나 변경하는데 애플리케이션을 다 고쳐야 되면… 그건 잘못된 설계
• 적절한 범위를 잘 조절하는 것이 중요(너무 작지도 크지도 않게)

 

OCP 개방-폐쇄 원칙

• 가장 중요한 원칙!
• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다
• 확장을 하면 변경이 필요한 것이 아닌가? 다형성을 활용. 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 만드는 것은 기존의 코드를 변경하는 것과 다름
• 클라이언트가 기존 코드를 변경해야 하는 경우 발생 ⇒ OCP 원칙이 꺠지는 문제 이를 어떻게 해결하는가? 객체를 생산하고 관계를 맺어주는 별도의 조립을 해주는 설정자가 필요 → 스프링이 이를 담당한다!

 

LSP 리스코프 치환 원칙

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다
• 단순한 컴파일 오류가 나지 않는 것이 아니라, 예를 들어 구현체에 해당되는 엑셀은 무조건 앞으로 가야 된다는 것처럼 인터페이스 규약을 맞추는 것

 

ISP 인터페이스 분리 원칙

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다
• 기능을 적당한 크기로 잘 쪼갠다

 

DIP 의존관계 역전 원칙

• 프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.” 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다.
• 클라이언트 코드가 구현 클래스가 아닌 인터페이스를 의존해야 한다는 뜻 ⇒ 역할에 의존하는 것과 동일한 이야기, 구현에 의존하면x

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //멤버 서비스 -> MemberRepository에만 의존하도록 설계해야

• DIP 위반 ⇒ 추상화에 의존해야지 구체화에 의존하면 안 되는데, 구체화인 메모리 멤버 리파지토리에 의존하고 있음! 코드를 변경해야 하는 문제

But, 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수가 없다! Spring의 등장!

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객체 지향 설계와 스프링

스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원

• DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
• DI 컨테이너 (자바 객체를 컨테이너 안에 넣어놓고 이 안에서 의존관계를 서로 연결, 주입해주는 기능들을 제공) 제공

이를 이용하여 클라이언트 코드의 변경 없이 기능을 확장

이상적으로는 인터페이스를 먼저 만들어놓으면 하부 구현 기술에 대한 선택을 미룰 수 있어 모든 설계에 인터페이스를 부여하는 것이 좋음

그러나, 추상화라는 비용이 발생

추천하는 방법) 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것