객체지향 설계와, 스프링

스프링이란

 

스프링은 어떤 특정한 하나가 아니라 여러 가지 기술들의 모음이다. 가장 핵심이 되는 프레임워크, 그리고 스프링 기술들을 굉장히 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 스프링 부트, 그리고 스프링 데이터, 세션, 시큐리티, 독스, 배치, 클라우드 등 여러 가지가 있다.

 

Spring Data	데이터베이스의 CRUD(등록, 수정, 삭제, 조회)를 편리하게 사용할 수 있도록 도와준다. 그 중 제일 많이 쓰는 것은 Spring Data JPA를 가장 많이 쓴다.
Spring Ssesion	세션 기능을 좀 편리하게 사용할 수 있도록 도와준다.
Spring Security	보안과 관련된 것
Spring RESTDocs	API문서와 테스트를 편하게 엮어서 문서화를 편하게 해준다.
Spring Batch	대용량 데이터 처리를 하는데 100컷, 1,000컷씩 처리하는 것을 배치처리라고 하는데 그 배치처리에 특화된 기술이다.스프링 클라우드는 클라우드 기술에 특화된 기술이다.

 

스프링 프레임 워크

핵심 기술	스프링 DI 컨테이너, AOP, 이벤트, 기타 등등
웹 기술	스프링MVC, 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 통해 스프링 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용한다.

스프링 부트

• 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 모두 사용한다.
• 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성한다.
• Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 된다.
• 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성을 제공한다.
• 스프링과 3rd parth(외부) 라이브러리를 자동으로 구성해 준다.
• 메트릭, 상태확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능을 제공한다.
• 관례에 의해서 설정이 간결하다.

스프링의 핵심

스프링은 자바 언어 기반의 프레임 워크 언어 이며, 자바 언어의 가장 큰 특징인 객체 지향 언어이다. 스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살릴 수 있으며 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크라 볼 수 있다.

좋은 객체 지향 프로그래밍

객체 지향 프로그래밍

• 객체지향 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 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.
• 유연하고 변경이 용이하다. 레고 블록 조립하듯이, 컴퓨터 부품을 갈아 끼우듯이. 객체 지향의 핵심은 바로 다형성(Polymorphism)이다.
• 운전자는 자동차 내부구조를 알 필요가 없으며 자동차(역할)은 k3, 아반떼, 테슬라를 구현할 수 있다. 자바로 생각하면 자동차 역할은 interface이며, 자동차 구현은 implements의 구현체이다. 

역할과 구현을 분리

역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다.

• 클라이언트는 대상의 역할만 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 언어의 다형성

• 자바 언어의 다형성을 활용한다. 역할은 interface, 구현은 인터페이스를 구현한 class, 구현 객체이다.
• 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명롹히 분리한다.
• 객체 설계시 역할을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체를 만든다.
• 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 물론 클래스 상속 관계도 다형성, 오버라이딩 적용가능하다.

다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야 한다.
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

 

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 블록 조립하듯이 공연 무대의 배우를 선택하듯이 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

solid 객체지향 설계 5가지 원칙

클린코드로 유명한 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리하였다.

 

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(Open/closed principle) 개발-폐쇄 원칙	소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다. 다형성을 활용하면 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현한다. OCP의 원칙에는 문제점이 있는데. 그 문제점은 DI, IoC가 해결해 주며 스프링에서 기능을 제공해 준다.
LSP(Liskov substitution principle) 리스코프 치환 원칙	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 이야기이다. 예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능인데 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반이다.
ISP(Interface segregation principle) ISP 인터페이스 분리 원칙	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 않는다. 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.
DIP(Dependency inversion principle) 의존관계 역전 원칙	프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.“ 의존성 주입은 이 원칙을 따라는 방법 중 하나다. 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻이다. 따라서 운전자는 자동차라는 역할(interface)만 알아야 된다. k3 구현체(implements)를 알 필요가 없다

 

 

• 스프링은 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원해준다.
• DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
• DI 컨테이너 제공
• 클라이언트 코드의 변경 없이 기능을 확장해준다.
• 쉽게 부품을 교체하듯이 개발이 가능하다.

스프링이 없던 시절... 어떤 개발자가 좋은 객체 지향 개발을 하려고 OCP, DIP 원칙을 지키면서 개발을 해보니, 너무 할 일이 많았다. 배보다 배꼽이 더 크다. 그래서 프레임워크로 만들어 버렸다. 순수하게 자바로 OCP, DIP 원칙들을 지키면서 개발을 해보면, 결국 스프링 프레임워크를 만들게 된다.

 

실무 고민

• 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다. 성능에 대한 비용이 아니라 추상화가 돼버리면 개발자 코드를 한 번 더 확인해봐야 한다.
• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.