객체 지향 원리 적용,새로운 할인 정책 개발 및 적용과 문제점, 관심사의 분리, AppConfig 리펙토링, 새로운 구조와 할인정책 적용, 전체 흐름정리, SOLID원칙 적용, IoC 와 DI 그리고 컨테이너, 스프링으로 전환

  출처 : 인프런 - 스프링 핵심원리 - 기본편(유료) / 김영한님  
  유료 강의이므로 정리에 초점을 두고 코드는 일부만 인용  

https://inf.run/kCYMv

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1.새로운 할인 정책 개발

1) 정액 할인 ->  정률 할인으로 변경

(1) RateDiscountPolicy 추가

• 10% 정률할인 정책 적용

package hello.core.discount;

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy {

    private int discountPercent = 10;

    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
        if (member.getGrade() == Grade.VIP) {
        // 10% 할인 로직
            return price * discountPercent / 100;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

 

(2) 테스트 작성

• 자동 테스트 코드 클래스 경로 설정 : command + shift + T
• 정상적으로 테스트도 수행이 완료되었음

library JUnit / package 경로 확인 후 OK

package hello.core.discount;

class RateDiscountPolicyTest {
    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

    @Test
    @DisplayName("VIP는 10% 할인이 적용 되어야 함") // 한글로 이름을 쓸 수 있음
    void vip_o() {
        //given
        Member member = new Member(1L, "memberVIP", Grade.VIP);
        //when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);
        //then
        assertThat(discount).isEqualTo(1000);
    }
    // 똑같이 BASIC 회원은 할인이되지 않는지 코드를 작성하여 확인
    }
}

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2. 새로운 할인 정책 적용과 문제점

1) 할인정책 적용

(1) OrderServiceImpl수정

• 할인 정책을 적용하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl코드를 수정해야함

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
//      private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
        private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
        // ... 이하동일

 

(2) 문제점

• 다형성을 활용하여 역할(인터페이스)과 구현(구현 객체)을 분리했지만 OCP, DIP같은 객체지향 설계 원칙을 준수하지 못함
• DIP : 클라이언트가 인터페이스뿐 아니라 구현 클래스에도 의존하고 있음 /  위반
• OCP : 기능을 확장에서 변경하면 클라이언트 코드를 영향을 줌(수정을 할 수 밖에 없음) / 위반

2) 다이어그램으로 의존 관계를 분석

(1) 기대 했던 의존관계, 실제 의존관계, 정책 변경 의존관계

• 단순히 클라이언트가 인터페이스만 의존한다고 생각했으나 실제로는 구현클래스를 의존하고 있었음. DIP위반
• 정책 변경을 하는 순간 클라이언트의 소스코드를 변경(기존 코드를 삭제)해야함. OCP위반

다이어그램 - 좌) 기대했던 의존관계 / 중) 실제 의존관계 / 우) 정책 변경으로 인한 현재 의존관계

 

3) 문제 해결 방안

(1) 인터페이스에만 의존하도록 설계코드를 변경

• 코드를 할인 정책 인터페이스에만 의존하도록 변경하였으나, 구현체가 사라져서 실행하면 null pointer exception 에러가 발생함

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
        
        // 클라이언트가 할인정책 인터페이스만 의존하도록 변경
        private final DiscountPolicy discountPolicy;
        //    ... 이하동일

 

(2) 해결방안

• 누군가 클라이언트인 OrderServiceImpl에 할인 정책 인터페이스의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해 주어야 함

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3. 관심사의 분리

1) 관심사 분리

(1) 현재 상황

• 현재의 코드는 인터페이스를 구현한 구현체가 할인정책 인터페이스의 구현체를 직접 선택하고 있음
• 마치 공연에서 로미오 역할을 하는 배우가 줄리엣 역할을 하는 배우를 직접 초빙하는 것과 같음
• 공연 기획자의 역할을 할 수있는 것을 만들어 각자의 역할을 분리

2) AppConfig 등장

(1) AppConfig 생성

• 애플리케이션의 전체를 구성(config)하기 위한 설정 클래스를 생성하여 구현객체를 생성하고 연결하는 책임을 가진 공연 기획자의 역할을 하도록 지정
• 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현객체를 메서드를 통해 생성하고 생성한 객체 인스턴스의 참조를 생성자를 통해서 주입(연결)해줌

// 앱플리케이션 전체를 설정하고 구성하는 클래스를 생성
public class AppConfig {

    // 생성자 주입 메서드
    public MemberService memberService() {
    	// 생성한 객체의 참조를 생성자를 통해 연결
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(new MemoryMemberRepository(), new FixDiscountPolicy());
    }
}

 

(2) MemberServiceImpl , OrderServiceImpl - 생성자 주입

• 구현체를 직접 구현하지 않고 인터페이스만 의존하도록 설계 변경 - DIP원칙 OK
• 클라이언트 클래스는 생성자를 통해 어떤 객체가 들어올지 알 수 없고 AppConfig에서 결정 됨
• 클라이언트 클래스는 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중 - 역할이 분리 됨

public class MemberServiceImpl implements MemberService {
    // 구현 객체를 직접 선택하지않고 생성자를 통해 주입 - DIP원칙을 지킴
    private final MemberRepository memberRepository;

    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    }
    //  ... 이하동일

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    // 객체를 직접 정하지 않고 생성자를 통해 주입 - DIP원칙을 지킴
    private final MemberRepository memberRepository;
    private final DiscountPolicy discountPolicy;

    public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
        this.memberRepository = memberRepository;
        this.discountPolicy = discountPolicy;
    }
    //  ... 이하동일

 

(3) 클래스 다이어그램

• 객체의 연결과 생성은 AppConfig 클래스가 담당
• MemberServiceImlp은 MemberRepository 인터페이스(추상)에만 의존하고 구체클래스를 몰라도됨, DIP원칙
• 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 분리되어 관심사의 분리가 이루어짐

 

(4) 회원 객체 인스턴스 다이어그램

• appConfig 객체는 memoryMemberRepository객체를 생성하고 그 참조값을 memberServiceImpl을 생성하면서 생성자로 전달
• memberServiceImpl입장에서는 의존관계를 외부에서 주입해주는 것 같다고 하여 DI(Dependency Injection)라고 불림(의존관계 주입, 의존성 주입)

 

3) AppConfig 실행

(1) 사용 클래스 - MemberApp

• AppConfig객체를 생성 후 memberService를 호출하여 객체를 생성하도록 변경

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {

        // AppConfig에서 memberService를 호출
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
//    ... 이하동일

 

(2) 사용 클래스 - OrderApp

• 마찬가지로 AppConfig를 통해 객체들을 호출하여 객체를 생성하도록 변경

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

//    ... 이하동일

 

(3) 테스트 코드 수정 - OrderServiceTest , MemberServiceTest

• beforeEach()메서드에 AppConfig()를 생성하여 memberService(), orderService()메서드를 통해 각 구현체의 객체를 생성
• @BeforeEach 애노테이션이 붙은 코드는 각 테스트를 실행하기 전에 먼저 호출됨

public class OrderServiceTest {
    MemberService memberService;
    OrderService orderService;

    @BeforeEach // 테스트를 실행하기 전에 무조건 실행 됨
    public void beforeEach() {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
        orderService = appConfig.orderService();
    }
    //... 이하동일

package hello.core.member;

public class MemberServiceTest {
    MemberService memberService;

    @BeforeEach // 테스트를 실행하기 전에 무조건 실행 됨
    public void beforeEach() {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
    }
    // ... 이하동일

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 4. AppConfig 리팩토링

1) 리펙토링

• 기존의 AppConfig 코드는 중복이 있고 역할에 따른 구현이 잘 보이지 않음
• new MemoryMemberRepository() 코드중복이 제거 되어 다른 구현체로 바꾸었을 때 한부분만 바꾸면 됨
• AppConfig들의 메서드 반환타입을 보면 역할과 구현 클래스가 한번에 들어옴

** 참고 - 인텔리제이 메서드 추출 기능

1. Command + Option + m 후 엔터
2. 톱니바퀴 클릭
3. MoreOption
4. 수정 후 엔터
5. 중복이 있다면 Replace(함께됨)

// 앱플리케이션 전체를 설정하고 구성하는 클래스를 생성
public class AppConfig {
    
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }
    
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

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

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

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5. 새로운 구조와 할인정책 적용

1) 정액 할인 정책을 정률 할인 정책으로 변경

(1) AppConfig클래스 수정

• FixDiscountPolicy() -> RateDiscountPolicy()로만 변경하면 변경된 할인 정책이 애플리케이션에 적용됨

public class AppConfig {
	// ... 기존 코드 생략
    
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
//        return new FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy(); // 정률 할인 정책으로 변경
    }
}

 

(2) 영역의 분리

• AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과, 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리됨
• 할인 정책을 변경하여도 사용영역의 코드는 전혀 수정이 없고 구성 영역의 코드만 수정하면 됨
• 구성영역의 코드는 변경 되지만 DIP, OCP가 전부 지켜짐(나중에 xml 파일을 사용하면 코드를 수정하지 않아도 바꿀 수 있음)

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6. 전체 흐름 정리

(1) 새로운 할인 정책 개발

• 다형성덕분에 정률 할인 정책 코드를 추가로 개발하는 것 자체는 아무 문제가 없음

(2) 새로운 할인 정책 적용과 문제점

• 그러나 새로운 할인 정책을 적용할 때 클라이언트 코드를 변경하는 문제가 생김(서비스 구현체)
• 주문 서비스 클라이언트가 인터페이스뿐만 아니라 구체 클래스도 함께 의존하여 DIP를 위반함

(3) 관심사의 분리

• 클라이언트가 의존하는 서버 구현객체를 직접 생성하고 실행하던 것을 별도로 생성(AppConfig의 역할)
• AppConfig가 애플리케이션의 전체 동작방식을 구성하며 구현 객체를 생성하고 연결하는 역할을 함
• 클라이언트객체는 자신의 역할을 실행하는 것만 집중하게되어 각각 역할에 집중할 수 있게 됨

(4) AppConfig리팩토링

• 구성 정보에서 역할과 구현을 명확하게 분리하여 역할을 잘 드러나게 변경
• 코드 중복을 제거

(5) 새로운 구조와 할인 정책 적용

• AppConfig의 등장으로 애플리케이션의 영역이 사용영역과 구성영역으로 분리됨
• 할인 정책을 정률 할인 정책으로 변경 하여도 사용 영역은 코드의 변경이 없이 구성영역의 코드만 수정하면 되며 클라이언트의 코드도 변경이 없어도 됨

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7. 좋은 객체 지향의 설계의 SOLID원칙 적용

• 여기에서는 3가지 SRP, DIP, OCP 가 적용됨

1) SRP 단일책임원칙

(1) 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다

• AppConfig가 등장하면서 관심사를 분리
• 구현객체를 생성하고 연결하는 것은 AppConfig, 실행하는 것은 클라이언트 객체가 하도록 역할을 분리하여 각 클래스는 하나의 책임만 갖도록 설계

2) DIP 의존관계 역전 원칙

(1) 프로그래머는 추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다, 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다

• 새로운 할인 정책을 개발하고 적용할 때 인터페이스와 구현 클래스를 함께 의존하게 되면서 클라이언트의 코드가 변경되었음
• AppConfig가 할인 정책들의 객체 인스턴스를 생성해서 클라이언트 코드에 의존 관계를 주입하여 DIP원칙을 따르면서 문제를 해결

3) OCP  개방-폐쇄 원칙

(1) 소프트웨어의 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다

• AppConfig가 의존관계를 변경하여 클라이언트 코드에 주입하기때문에 클라이언트 코드의 변경없이 할인 정책을 변경할 수 있음
• 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀있으므로 OCP원칙을 따르고 있음

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8. IoC 와 DI 그리고 컨테이너

1) 제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

• 기존 프로그램은 구현객체가 서버구현객체를 생성, 연결, 실행하였음
• 즉, 프로그램의 제어 흐름을 구현객체가 스스로 조종했으며 이것은 개발자 입장에서는 자연스러운 흐름임
• 그러나 AppConfig의 등장으로 구현 객체는 실행하는 역할만 담당하고 프로그램의 제어 흐름은 AppConfig가 담당하게 됨
• 프로그램에 대한 제어 흐름 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있으며 필요한 객체들을 생성하고 생성된 객체들은 자신이 맡은 로직을 수행하기만 할뿐임
• 이렇게 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)라고 함

2) 프레임워크 vs 라이브러리

• 프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 프레임워크
• 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당하면 라이브러리

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9. 의존관계 주입(Dependency Injection)

• 의존 관계는 정적인 클래스 의존관계와 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존관계를 분리해서 생각해야함

1) 정적인 클래스 의존관계

• 클래스가 사용하는 import코드만 보고 의존관계를 쉽게 파악할 수 있음
• 정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않고도 분석 할 수 있음
• 클래스 다이어그램을 보면 의존관계는 쉽게 파악 할 수 있지만 어떤 객체가 주입 될지는 알 수 없음

(1) 클래스 다이어그램

2) 동적인 객체(인스턴스) 의존관계

• 애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계

(1) 객체 다이어그램

 

(2) 의존관계 주입

• 애플리케이션 실행시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달하여 클라이언트와 서버의 실제 의존관계까 연결 되는 것을 의존관계 주입이라고함
• 객체 인스턴스를 생성하고 그 참조값을 전달해서 연결됨
• 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경 할 수 있으며 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있음

3) IoC컨테이너, DI컨테이너

• AppConfig처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해주는 것을 IoC컨테이너 or DI컨테이너 라고함
• 의존관계 주입에 초점을 맞춰서 최근에는 주로 DI컨테이너로 불리며 어샘블러, 오브젝트 팩토리 등으로도 불림

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10. 스프링으로 전환

1) 스프링 컨테이너

• ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 함
• 기존에는 AppConfig를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만 스프링프레임워크로 전환하면 스프링 컨테이너를 통해서 사용
• @Configuration이 붙은 클래스를 설정(구성) 정보로 사용하고 @Bean이 붙은 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록
• 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 하고 @Bean이 붙은 메서드의 이름을 스프링 빈의 이름으로 사용
• 필요한 객체를 AppConfig를 통해 찾는 것이 아니라, 스프링 컨테이너를 통해 스프링 빈(객체)를 찾아야 하며 스프링 빈은applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있음
• 직접 자바코드로 개발했던 것을 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고 스프링 컨테이너에서 객체를 찾도록 변경
• 코드가 더 복잡해진 것 같지만 엄청난 장점이 있음

(1) AppConfig를 스프링 기반으로 변경

• AppConfig클래스에 @Configuration 애노테이션을 적용하고 각 메서드에 @Bean애노테이션을 적용하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록 됨

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean // 메서드의 이름 = 스프링빈의 이름
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }
    
    ...
    
    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
//        return new FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy(); // 정률 할인 정책으로 변경
    }
}

 

(2) MemberApp과 OrderApp에 스프링 컨테이너 적용

• AnnotationConfigApplicationContext()객체 생성 시 설정클래스인 AppConfig를 인수로 하여 객체를 생성
• 생성한 객체의 참조변수로 getBean()메서드 호출 시 각 의존관계인 인터페이스를 인수로하여 호출

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {

        // 스프링은 ApplicationContext로 시작됨
        ApplicationContext applicationContext
                       = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        // getBean("메서드이름", 타입.class)
        MemberService memberService
                       = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
       
       // 동일 코드 생략
}

public class OrderApp {
    public static void main(String[] args) {

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