[스프링 핵심 원리 - 기본편] #2. 스프링 핵심 원리 이해

[Develop-KIM]

비즈니스 요구사항과 설계

• 회원
  • 회원을 가입하고 조회할 수 있다.
  • 회원은 일반과 VIP 두 가지 등급이 있다.
  • 회원 데이터는 자체 DB를 구축할 수있고, 외부 시스템과 연동할 수 있다.
• 주문과 할인 정책
  • 회원은 상품을 주문할 수있다.
  • 회원 등급에 따라 할인 정책을 적용할 수있다.
  • 할인 정책은 모든 VIP는 1000원을 할인해주는 고정 금액 할인을 적용한다.
  • 추 후 할인 정책은 변경 가능성이 높다.

참고
프로젝트 환경설정을 편리하게 하기 위해 스프링 부트를 사용한 것이다.
현재에는 스프링 없는 순수한 자바로만 개발을 진행한다.

회원 도메인 설계

• 회원 도메인 요구사항
  • 회원을 가입하고 조회할 수 있다.
  • 회원은 일반과 VIP 두 가지 등급이 있다.
  • 회원 데이터는 자체 DB를 구축할 수 있고, 외부 시스템과 연동할 수 있다.

회원 도메인 협력 관계

회원 클래스 다이어그램

회원 객체 다이어그램

• 회원 서비스: MemberServiceImpl

회원 도메인 개발

회원 엔티티

회원 등급

public enum Grade {
    BASIC,
    VIP
}

회원 엔티티

public class Member {

    private Long id;
    private String name;
    private Grade grade;

    public Member(Long id, String name, Grade grade) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.grade = grade;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Grade getGrade() {
        return grade;
    }

    public void setGrade(Grade grade) {
        this.grade = grade;
    }
}

회원 저장소

회원 저장소 인터페이스

public interface MemberRepository {
    void save(Member member);
    Member findById(Long id);
}

메모리 회원 저장소 구현체

public class MemoryMemberRepository implements MemberRepository {

    private static Map<Long, Member> store = new HashMap<>();

    @Override
    public void save(Member member) {
        store.put(member.getId(), member);
    }

    @Override
    public Member findById(Long memberId) {
        return store.get(memberId);
    }
}

• 현재 데이터베이스가 아직 확정이 안된 상황이다. 그래서 메모리 회원 저장소를 구현해서 개발을 진행한다.

참고: HashMap은 동시성 이슈가 발생할 수 있다. 이런 경우 ConcurrentHashMap을 사용하자.

회원 서비스

회원 서비스 인터페이스

public interface MemberService {
    void join(Member member);
    Member findMember(Long memberId);
}

회원 서비스 구현체

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();

    @Override
    public void join(Member member) {
        memberRepository.save(member);
    }

    @Override
    public Member findMember(Long memberId) {
        return memberRepository.findById(memberId);
    }
}

회원 도메인 실행과 테스트

회원 도메인 - 회원 가입 main

public class MemberApp {

    public static void main(String[] args) {
        MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
        Member member = new Member(1L, "memberA", VIP);
        memberService.join(member);

        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new member = " + member.getName());
        System.out.println("find member = " + findMember.getName());
    }
}

애플리케이션 로직을 이렇게 테스트 하는 것은 좋은 방법이 아니기 때문에 JUnit 테스트를 사용해야 한다.

회원 도메인 - JUnit

public class MemberServiceTest {

    MemberService memberService = new MemerServiceImpl();

    @Test
    void 회원_가입() {
        //given
        Member member = new Member(1L, "memberA", VIP);

        //when
        memberService.join(member);
        Member findMember = memberService.findMember(1L);

        //then
        assertThat(findMember).isEqualTo(findMember);
    }
}

회원 도메인 설계의 문제점

• 의존 관계가 인터페이스 뿐만 아니라 구현까지 모두 의존하고 있다.

주문과 할인 도메인 설계

• 주문과 할인 정책
  • 회원은 상품을 주문할 수있다.
  • 회원 등급에 따라 할인 정책을 적용할 수있다.
  • 할인 정책은 모든 VIP는 1000원을 할인해주는 고정 금액 할인을 적용한다.
  • 추 후 할인 정책은 변경 가능성이 높다.

주문 도메인 협력, 역할, 책임

1. 주문 생성: 클라이언트는 주문 서비스에 주문 생성을 요청한다.
2. 회원 조회: 할인을 위해서는 회원 등급이 필요하다. 그래서 주문 서비스는 회원 저장소에서 회원을 조회한다.
3. 할인 적용: 주문 서비스는 회원 등급에 따라 할인 여부를 할인 정책에 위임한다.
4. 주문 결과 반환: 주문 서비스는 할인 결과를 포함한 주문 결과를 반환한다.

주문 도메인 전체

• 역할과 구현을 분리해서 자유롭게 구현 객체를 조립할 수 있게 설계했다. 덕분에 회원 저장소와 할인 정책이 유연하게 변경할 수 있다.

주문 도메인 클래스 다이어그램

주문 도메인 객체 다이어그램

• 회원을 메모리에서 조회하고 정액 할인 정책을 지원해도 주문 서비스를 변경하지 않아도 된다.
  역할들의 협력 관계를 그대로 재사용 할 수 있다.

주문과 할인 도메인 개발

할인 정책 인터페이스

public interface DiscountPolicy {

    /**
     * @return 할인 대상 금액
     */
    int discount(Member member, int price);
}

정액 할인 정책 구현체

public class FixDiscountPolicy implements DiscountPolicy {

    private int discountFixAmount = 1000; //1000원 할인

    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
        if (member.getGrade() == Grade.VIP) {
            return discountFixAmount;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

VIP면 1000원 할인

주문 엔티티

public class Order {

    private Long memberId;
    private String itemName;
    private int itemPrice;
    private int discountPrice;

    public Order(Long memberId, String itemName, int itemPrice, int discountPrice) {
        this.memberId = memberId;
        this.itemName = itemName;
        this.itemPrice = itemPrice;
        this.discountPrice = discountPrice;
    }

    public Long getMemberId() {
        return memberId;
    }

    public void setMemberId(Long memberId) {
        this.memberId = memberId;
    }

    public String getItemName() {
        return itemName;
    }

    public void setItemName(String itemName) {
        this.itemName = itemName;
    }

    public int getItemPrice() {
        return itemPrice;
    }

    public void setItemPrice(int itemPrice) {
        this.itemPrice = itemPrice;
    }

    public int getDiscountPrice() {
        return discountPrice;
    }

    public void setDiscountPrice(int discountPrice) {
        this.discountPrice = discountPrice;
    }

    public int calculatePrice() {
        return itemPrice - discountPrice;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "memberId=" + memberId +
                ", itemName='" + itemName + '\'' +
                ", itemPrice=" + itemPrice +
                ", discountPrice=" + discountPrice +
                '}';
    }
}

주문 서비스 인터페이스

public interface OrderService {
    Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice);
}

주문 서비스 구현체

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();

    @Override
    public Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice) {
        Member member = memberRepository.findById(memberId);
        int discountPrice = discountPolicy.discount(member, itemPrice);

        return new Order(memberId, itemName, itemPrice, discountPrice);
    }
}

주문 생성 요청이 오면 회원 정보를 조회하고 할인 정책을 적용한 다음 주문 객체를 생성해서 반환한다.
메모리 회원 리포지토리와 고정 금액 할인 정책을 구현체로 생성한다.

주문과 할인 도메인 실행과 테스트

주문과 할인 정책 실행

public class OrderApp {

    public static void main(String[] args) {
         MemberServiceImpl memberService = new MemberServiceImpl();
         OrderServiceImpl orderService = new OrderServiceImpl();

        Long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", VIP);
        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);

        System.out.println("order = " + order);
    }
}

결과

order = Order{memberId=1, itemName='itemA', itemPrice=10000, discountPrice=1000}

할인 금액이 잘 출력되는 것을 확인할 수 있다. 다음은 JUnit 테스트를 이용해보자

주문과 할인 정책 테스트

public class OrderServiceTest {

    MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
    OrderService orderService = new OrderServiceImpl();

    @Test
    void 주문_생성() {
        Long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", VIP);
        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);
        assertThat(order.getDiscountPrice()).isEqualTo(1000);
    }
}

새로운 할인 정책 개발

새로운 할인 정책을 확장해보자.

• 기획자: 할인 정책을 고정 금액 할인이 아니라 주문 금액당 할인하는 정률 10% 할인으로 변경 요청

RateDiscountPolicy 추가

RateDiscountPolicy 코드 추가

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy {

    private final int discountPercent = 10;

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

테스트 작성

class RateDiscountPolicyTest {

    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

    @Test
    @DisplayName("VIP는 10% 할인이 적용되어야 한다.")
    void vip_o() {
        //given
        Member member = new Member(1L, "memberVIP", VIP);

        //when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);

        //then
        assertThat(discount).isEqualTo(1000);
    }

    @Test
    @DisplayName("VIP가 아니면 할인이 적용되지 않아야 한다.")
    void vip_x() {
        //given
        Member member = new Member(2L, "memberVIP", BASIC);

        //when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);

        //then
        assertThat(discount).isEqualTo(0);
    }
}

새로운 할인 정책 적용과 문제점

할인 정책을 애플리케이션에 적용해보자.

할인 정책을 변경하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl 코드를 변경해야 한다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
}

문제점

• DIP : 주문서비스 클라이언트(OrderServiceImpl)는 DiscountPolicy 인터페이스에 의존하면서 구체(구현) 클래스에도 의존하고 있다.
• OCP: 현재 코드에서 기능을 확장하여 변경하면 클라이언트 코드에 영향을 주기 때문에 위반하고 있다.

기대했던 의존 관계

실제 의존 관계

OrderServiceImpl이 DiscountPolicy 인터페이스 뿐만 아니라 FixDscountPolicy인 구체 클래스도 의존하고 있다. (DIP 위반)

정책 변경

FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경하는 순간 OrderServiceImpl`의 소스 코드도 함께 변경해야 한다. (OCP 위반)

인터페이스에만 의존하도록 설계를 변경

인터페이스에만 의존하도록 코드 변경

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    //private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
    private DiscountPolicy discountPolicy;
}

• 인터페이스에만 의존하도록 설계와 코드를 변경했다.
• 하지만 현재 구현체가 없기 때문에 NPE(null pointer exception)가 발생한다.

해결방안

• OrderServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주어야 한다.

관심사의 분리

예시

• 배우는 본인의 역할인 배역을 수행하는 것에만 집중해야 한다.
• 디카프리오는 어떤 여자 주인공이 선택되더라도 똑같이 공연을 할 수 있어야 한다.
• 공연을 구성하고 담당 배우를 섭외하고, 역할에 맞는 배우를 지정하는 책임을 담당하는 별도의 공연 기획자가 나올 시점이다.
• 공연 기획자를 만들고, 배우와 공연 기획자의 책임을 분리하자.

AppConfig 등장

• 애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스를 만들자.

AppConfig

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(
                      new MemoryMemberRepository(),
                      new FixDiscountPolicy()
        );
    }
}

• AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.
  • MemberServiceImpl
  • MemoryMemberRepository
  • OrderServiceImpl
  • FixDiscountPolicy
• AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 생성자를 통해서 주입(연결)해준다.
  • MemberServiceImpl -> MemoryMemberRepository
  • OrderServiceImpl -> MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy

MemberServiceImpl - 생성자 주입

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

    private final MemberRepository memberRepository;

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

    @Override
    public void join(Member member) {
        memberRepository.save(member);
    }

    @Override
    public Member findMember(Long memberId) {
        return memberRepository.findById(memberId);
    }
}

• 설계 변경으로 MemberServiceImpl은 MemoryMemberRepository를 의존하지 않는다.
• 단지 MemberRepository 인터페이스만 의존한다.
• MemberServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 주입될 지 알 수 없다.
• MemberServiceImpl의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할 지는 오직 외부(AppConfig)에서 결정된다.
• MemerServiceImpl은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 된다.

그림 - 클래스 다이어그램

• 객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당한다.
• DIP: MemberServiceImpl은 MemberRepository인 추상에만 의존하면 된다.
• 관심사의 분리: 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 분리되었다.

그림 - 회원 객체 인스턴스 다이어그램

• appConfig 객체는 memoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 memberServiceImpl을 생성하면서 생성자로 전달한다.
• 클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI라 하고 의존관계 주입이라 한다.

OrderServiceImpl - 생성자 주입

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository;
    private final DiscountPolicy discountPolicy;

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

    @Override
    public Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice) {
        Member member = memberRepository.findById(memberId);
        int discountPrice = discountPolicy.discount(member, itemPrice);

        return new Order(memberId, itemName, itemPrice, discountPrice);
    }
}

• 설계 변경으로 OrderServiceImpl은 FixDiscountPolicy를 의존하지 않는다.
• 단지 DiscountPolicy 인터페이스에만 의존한다.
• OrderServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 객체가 주입될 지 알 수 없다.
• OrderServiceImpl 의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체을 주입할지는 오직 외부(AppConfig )에서 결정한다.
• OrderServiceImpl 은 이제부터 실행에만 집중하면 된다.
• OrderServiceImpl 에는 MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy 객체의 의존관계가 주입된다.

AppConfig 실행

사용 클래스 - MemberApp

public class MemberApp {

    public static void main(String[] args) {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
        Member member = new Member(1L, "memberA", VIP);
        memberService.join(member);

        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new member = " + member.getName());
        System.out.println("find member = " + findMember.getName());
    }
}

사용 클래스 - OrderApp

public class OrderApp {

    public static void main(String[] args) {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
        OrderService orderService = appConfig.orderService();

        Long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", VIP);
        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);

        System.out.println("order = " + order);
    }
}

테스트 코드 오류 수정

class MemberServiceTest {

    MemberService memberService;

    @BeforeEach
    public void beforeEach() {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
    }
}

class OrderServiceTest {
    MemberService memberService;
    OrderService orderService;

    @BeforeEach
    public void beforeEach() {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        memberService = appConfig.memberService();
        orderService = appConfig.orderService();
    }
}

테스트 코드에서 @BeforeEach는 각 테스트를 실행하기 전에 호출된다.

정리

• AppConfig를 통해서 관심사를 분리했다.
• AppConfig는 구체 클래스를 선택한다. 애플케이션이 어떻게 동작해야 할 지 전체 구성을 책임진다.
• 각 Service 구현체들은 기능을 실행하는 책임만 지면 된다.

AppConfig 리팩터링

현재 AppConfig를 보면 중복이 있고 역할에 따른 구현이 잘 안 보인다.

기대하는 그림

리팩터링 전

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(
                      new MemoryMemberRepository(),
                      new FixDiscountPolicy()
        );
    }
}

리팩터링 후

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

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

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

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

• new MemoryMemberRepository() 이 부분이 중복 제거되었다.
  이제 MemoryMemberRespository를 다른 구현체로 변경할 때 한 부분만 변경하면 된다.
• AppConfig를 보면 역할과 구현 클래스가 한 눈에 들어온다. 리팩터링을 통해 애플리케이션 전체 구성이 어떻게 되어있는지 빠르게 파악할 수 있다.

새로운 구조와 할인 정책 적용

• 정액 할인 정책을 정률% 할인 정책으로 변경해보자.
• FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy

AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리되었다.

그림 - 사용, 구성의 분리

그림 - 할인 정책의 변경

• FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy로 변경해도 구성 영역만 영향을 받고, 사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다.

할인 정책 변경 구성 코드

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

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

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

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

• AppConfig에서 할인 정책 역할을 담당하는 구현을 FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy객체로 변경했다.
• 이제 할인 정책을 변경해도, 애플리케이션의 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경하면 된다.
  클라이언트 코드인 OrderServiceImpl를 포함해서 사용 영역의 어떤 코드도 변경할 필요가 없다.

전체 흐름 정리

• 새로운 할인 정책 개발
• 새로운 할인 정책 적용과 문제점
• 관심사의 분리
• AppConfig 리팩터링
• 새로운 구조와 할인 정책 적용

새로운 할인 정책 개발

다형성 덕분에 새로운 정률 할인 정책 코드를 추가로 개발하는 것 자체는 아무 문제가 없다.

새로운 할인 정책 적용과 문제점

새로운 개발한 정률 할인 정책을 적용하려고 하니 클라이언트 코드인 주문 서비스 구현체도 함께 변경해야 한다.
주문 서비스 클라이언트가 인터페이스 뿐만 아니라 구체 클래스도 함께 의존하여 DIP 위반을 한다.

관심사의 분리

• 애플리케이션을 하나의 공연으로 생각하자.
• 기존에는 클라이언트가 의존하는 서버 구현 객체를 직접 생성하고 실행한다.
• 비유를 하면 기존에는 남자 주인공 배우가 공연도 하고, 동시에 여자 주인공도 직접 초빙하는 다양한 책임을 가지고 있다.
• 공연을 구성하고, 담당 배우를 섭외하고, 지정하는 책임을 담당하는 별도의 공연 기획자가 나올 시점 공연 기획자인 AppConfig가 등장한다.
• AppConfig는 애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 한다.
  이제부터 클라이언트 객체는 자신의 역할을 실행하는 것만 집중, 권한이 줄어든다. (책임이 명확해짐)

AppConfig 리팩터링

• 구성 정보에서 역할과 구현을 명확하게 분리한다.
• 역할이 잘 드러난다.
• 중복 제거한다.

새로운 구조와 할인 정책 적용

• 정액 할인 정책 정률% 할인 정책으로 변경한다.
• AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과 객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리한다.
• 할인 정책을 변경해도 AppConfig가 있는 구성 영역만 변경하면 되고 사용 영역은 변경할 필요가 없다.
  물론 클라이언트 코드인 주문 서비스 코드도 변경하지 않는다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

SRP 단일 책임 원칙

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

• 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성, 연결, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있다.
• SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리했다.
• 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당한다.
• 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당한다.

DIP 의존관계 역전 원칙

프로그래머는 "추상화에 의존해야지 구체화에 의존하면 안 된다." 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다.

• 새로운 할인 정책을 개발하고 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다.
  왜냐하면 기존 클라이언트 코드(OrderServiceImpl)는 DIP를 지키며 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에 의존하는 것 같았지만
  FixDiscountPolicy 구체화 구현 클래스에도 함께 의존했다.
• 클라이언트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경했다.
• 하지만 클라이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없다.
• AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다.
  주입을 통해 DIP 원칙을 따르면서 문제도 해결했다.

OCP

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

• 다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킨다.
• 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눈다.
• AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy RateDiscountPolicy에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 된다.
• 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다.

IoC, DI, 컨테이너

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

• 기존 프로그램은 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다.
• 반면에 AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다.
  프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다.
• 프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있다. 심지어 OrderServiceImpl도 AppConfig가 생성한다.
  AppConfig는 OrderServiceImpl 이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 도 있다.
• 이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.

프레임워크 vs 라이브러리

• 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 프레임워크이다. (JUnit)
• 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 라이브러리다.

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

• OrderServiceImpl 은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될 지는 모른다.
• 의존관계는 정적인 클래스 의존 관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존 관계 둘을 분리해서 생각해야 한다.

정적인 클래스 의존관계
클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다.
정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다. 클래스 다이어그램을 보자.
OrderServiceImpl 은 MemberRepository , DiscountPolicy 에 의존한다는 것을 알 수 있다.
그런데 이러한 클래스 의존관계 만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl 에 주입될 지 알 수 없다.

클래스 다이어그램

동적인 객체 인스턴스 의존 관계
애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계다.

객체 다이어그램

• 애플리케이션 **실행 시점(런타임)**에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서
  클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결 되는 것을 의존관계 주입이라 한다.
• 객체 인스턴스를 생성하고 그 참조값을 전달해서 연결된다.
• 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경할 수 있다.
• 의존관계 주입을 사용하면 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있다.

IoC 컨테이너, DI 컨테이너

• AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해 주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.
• 의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 한다. 또는 어샘블러, 오브젝트 팩토리 등으로 불리기도 한다.

스프링으로 전환하기

AppConfig 스프링 기반으로 변경

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

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

    @Bean
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

• AppConfig에 설정을 구성한다는 뜻의 @Configuration을 붙여준다.
• 각 메서드에 @Bean을 붙여준다. 이렇게 하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록한다.

MemberApp에 스프링 컨테이너 적용

public class MemberApp {

    public static void main(String[] args) {
//        AppConfig appConfig = new AppConfig();
//        MemberService memberService = appConfig.memberService();

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);

        Member member = new Member(1L, "memberA", VIP);
        memberService.join(member);

        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new member = " + member.getName());
        System.out.println("find member = " + findMember.getName());
    }
}

OrderApp에 스프링 컨테이너 적용

public class OrderApp {

    public static void main(String[] args) {
//        MemberServiceImpl memberService = new MemberServiceImpl();
//        OrderServiceImpl orderService = new OrderServiceImpl();
//        AppConfig appConfig = new AppConfig();
//        MemberService memberService = appConfig.memberService();
//        OrderService orderService = appConfig.orderService();

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);
        OrderService orderService = applicationContext.getBean("orderService", OrderService.class);

        Long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", VIP);
        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);

        System.out.println("order = " + order);
    }
}

스프링 컨테이너

• ApplicationContext를 컨테이너라 한다.
• 기존에는 개발자가 AppConfig 를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다.
• 스프링 컨테이너는 @Configuration 이 붙은 AppConfig 를 설정(구성) 정보로 사용한다.
  여기서 @Bean 이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다.
  이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 한다.
• 스프링 빈은 @Bean 이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다. (memberService, orderService)
• 이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig 를 사용해서 직접 조회했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야 한다.
  스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있다.
• 기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고
  스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.