[Spring] OOP 5가지 설계원칙

1. 스프링이란?

• 기본적으로 스프링이라고 함은 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계로, 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크입니다.

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, 스케쥴링
• 테스트 : 스프링 기반 테스트 지원
• 언어 : 코틀린, 그루비

스프링 부트

• 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원, 최근에는 기본으로 사용
• 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성
• 스프링 부트를 사용하면 톰캣 같은 웹서버를 내장해서 별도의 웹서버를 설치할 필요가 없음
• 손쉬운 빌드 구성을 위한 스타터 종속성 제공

 

2. 좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

 객체 지향 특징

• 추상화
• 캡슐화
• 상속
• 다형성

객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.

 

다형성(Polymorphism)

역할과 구현으로 구분하면 이해하기 쉽습니다.

 

클라이언트(운전자)는 대상의 역할(인터페이스)만 알고, 구현 대상(객체)의 내부 구조를 알 필요 없음!

그리고 구현 대상의 내부구조가 변경되더라도 클라이언트는 영향을 받지 않음.

+ 구현대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않음. ex) K3 -> Tesla

 

❗️ 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기!

 

 

장점

• 다형성을 이용하면 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있습니다.
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있습니다.

한계

• 만약 인터페이스 자체를 변경해야 하는 경우, 클라이언트와 서버 모두에 큰 변경이 발생합니다.

따라서 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요하다.

 

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID)

1. SRP (Single Responsibility Principle) / 단일 책임 원칙

• 한 클래스는 하나의 책임(목적)만 가져야 하며 변경되는 이유도 하나여야 한다. 
• 쉽게말해, 객체가 담당하는 동작이 많아질수록 해당 객체의 변경에 따른 영향도의 양과 범위가 매우 커지기 때문에 특정 객체의 책임 의존성 과중을 최대한 지양하자는 원칙

2. OCP (Open/Closed Principle) / 개방-폐쇄 원칙

• 변경에는 닫혀있고 확장에는 열려있어야 한다.
• 구현체에 의존하기보다 정의한 추상화에 의존하도록 코드를 작성 한다.
•  개방-폐쇄 원칙을 따르지 않는다고 해서 객체 지향 언어(Java, C++ 등)을 구현이 불가능한 것은 아니지만 이 원칙을 무시하고 프로그래밍을 한다면, 객체 지향 프로그래밍의 가장 큰 장점인 유연성, 재사용성, 유지보수성 등을 결코 얻을 수 없다. 

문제점

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드

MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); //변경 코드

 

구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다.
분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다. (변경ㄴㄴ 확장 ㄱㄱ) 

이 문제를 어떻게 해결해야 할까?

객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.

 

3. 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.

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

 

4. ISP (Interface Segregation Principle) / 인터페이스 분리 원칙

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 한 개 보다 낫다는 원칙
• 자동차 인터페이스 -> 운전, 정비 인터페이스로 분리
• 사용자 클라이언트 -> 운전자, 정비사 클라이언트로 분리
• 이렇게 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음

                -> 인터페이스가 명확해지고 대체 가능성이 높아진다.

 

5. DIP (Dependency Inversion Principle) / 의존관계 역전원칙

• 프로그래머는 추상화에 의존하고, 구체화에 의존하면 안된다는 원칙
• 쉽게말해, 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 앞서 이야기한 역할에 의존하게 해야한다는 것과 같다. 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다.
• 구현체에 의존하게 되면 변경이 어려워짐.

문제점

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

MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택.

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); DIP 위반

정리하자면, 

객체 지향의 핵심은 다형성인데,

> 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발을 할 수 없고, 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.

> 즉, 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.

> 무언가 더 필요한 상황.

 

다시 스프링으로 가봅시다.

스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원해줍니다.

          - DI : 의존관계, 의존성 주입

          - DI 컨테이너 제공

번외로 DI 개념은 말로 설명해도 이해가 잘 안된다. 코드로 짜봐야 필요성을 알게 된다.

• 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장

실무에서는

• 모든 설계에 역할(인터페이스)과 구현(객체)를 분리하자.
• 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다. 만약에 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구현체 클래스를 직접사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리펙터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.

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<참고 자료>

스프링 핵심 원리 - 기본편 - 인프런 | 강의

개방-폐쇄 원칙 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

[OOP] 💠 완벽하게 이해하는 OCP (개방 폐쇄 원칙)