1. 객체 지향 설계와 스프링

해당 포스터는 인프런 김영한님의 강의를 듣고 정리한 내용입니다. 꾸준히 노력하여 '더 나은 코드를 작성하기 위해 고민하고 공부하는 사람'이 됩시다.

객체 지향

Q1. 객체 지향에 대해서 설명해 보세요.

객체지향은 현재 가장 널리 사용되고 있는 프로그래밍 방법론으로 추상화와 다형성이 핵심입니다. 그리고 추상화와 다형성은 인터페이스로 연결되는데, 인터페이스 없이 애플리케이션을 개발하면 클라이언트 코드가 구체적인 클래스에 의존하게 됩니다. 그렇게 되면, 하나의 클래스가 변경되면 다른 클래스도 계속해서 변경해 줘야 하는 문제가 생깁니다. 이런 문제를 해결하기 위해 클라이언트 코드가 구체적인 클래스가 아니라 인터페이스에 의존해야 합니다. 결국 객체지향은 클라이언트 코드와 구체적인 클래스 모두 인터페이스에 의존하게 되는 것입니다. 

객체 지향 코드를 작성함으로써 얻게되는 이점은 다음과 같습니다.

1. 클라이언트 코드는 해당 인터페이스를 구현하고 있는 구체적인 클래스의 세부 구현을 몰라도 됩니다. 인터페이스에 의존하고 있기 때문에 구체적인 클래스가 바뀌더라도 인터페이스가 바뀌지 않는 한 클라이언트 코드로 변경 내용이 전파되지 않습니다. 
2. 클라이언트 코드는 해당 인터페이스를 구현하고 있는 구체적인 클래스가 구현되지 않았더라도 자신의 코드를 개발할 수 있습니다. 테스트 코드를 만들어 해당 인터페이스가 해야하는 역할에 대해 정의해 주기만 하면 됩니다. 

객체 지향 특징

• 추상화
• 다형성
• 캡슐화
• 상송

객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 여러개의 독립된 단위, 즉 '객체'들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 그래서 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다. (협력). 이에 따라 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다. 여기서 말하는 유연하고, 변경이 용이하게 하는 개발은 레고 블럭 조립하듯 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발하는 것이다. 

다형성(Polymorphism)이란?

다형성을 현실 세계에 비유했을 때, 역할과 구현으로 세상을 구분할 수 있다. ex) 운전자 - 자동차

역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리해진다. 다형성의 본질은 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있는 것이다. 

이에 다른 개발 장점은 다음과 같다.

1. 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
2. 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다. 
3. 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다. 또한 대상 차제를 변경해도 영향을 받지 않는다. 

역활과 구현 분리를 자바 언어에 적용시키면 다음과 같다. 

• 역할 = 인터페이스
• 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체

객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리시켜야 한다. 이때, 역할(인터페이스)를 먼저 부여하고 그 역할을 수행하는 구현 객체를 만들기

혼자 있는 객체는 없다. 수많은 객체 클라이언트와 객체 서버가 협력관계를 갖는다. 

정리하면 역할과 구현을 분리함으로써 개발을 유연하고, 변경이 용이하게 만들 수 있다. 그리고 확장 가능한 설계가 가능하며 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경이 가능하다. 따라서 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요하다. 

스프링이란?

스프링 생태계

스프링 프레임워크

• 핵심 기술: 스프링 DI 컨테이너, AOP, 이벤트, 기타
• 웹 기술: 스프링 MVC, 스프링 WebFlux
• 데이터 접근 기술: 트랜잭션, JDBC, ORM, XML 지원
• 기술 통합: 캐시, 이메일, 원격접근, 스케줄링
• 테스트: 스프링 기반 테스트 지원

최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크 기술들을 편리하게 사용할 수 있다. 

스프링 부트

스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원하며 최근에는 기본으로 사용한다. 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성한다. 톰캣 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 된다. 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성을 제공한다. 스프링과 3rd party(외부) 라이브러리 자동으로 구성한다. 

❗ 새로운 기술이 탄생하면, 이 기술을 왜 만들었는지 그리고 핵심 기능은 무엇인지 파악하자

⭐스프링의 진짜 핵심

스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크로 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있도록 도와준다. *자바 언어의 가장 큰 특징은 객체 지향 언어라는 점이다. 이것이 핵심이고 부수적인 기능들은 다음과 같다.

• 웹 애플리케이션 만들고, DB 접근 편리하게 해주는 기술
• 전자 정부 프레임워크
• 웹 서버도 자동으로 띄어주고
• 클라우드, 마이크로서비스 등

⭐스프링과 객체 지향

다형성이 가장 중요하며 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다. 스프링에서 말하는 제어의 역전(IoC), 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다. 스프링을 사용하면 레고 블럭 조립하듯이 구현을 편리하게 변경할 수 있다. 

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID)

1. SRP: 단일 책임 원칙 - 한 클래스는 하나의 책임만 가져야한다. 하나의 책임? 중요한 기준은 '변경'이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것이다. ex) UI 변겅, 객체의 생성과 사용을 분리
2. OCP: 개방-폐쇄 원칙 - 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다. 다형성을 활용하자. 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현한다.
   1. 문제점: 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다. 그리고 분명 다형성을 사용했지만 OCP원칙을 지킬 수 있다.
   2. 해결책: 객체를 생성하고, 연관 관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다
3. LSP: 리스코프 치환 원칙 - 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다. 
4. ISP: 인터페이스 분리 원칙 - 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다. 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.
5. DIP: 의존관계 역전 원칙 - 프로그래머는 '추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.' 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다. 쉽게 말해 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻이다. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하게 되면 변경이 매우 어려워 진다.

정리

객체 지향의 핵심은 다형성이다. 하지만 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없다. 그렇기 때문에 구현 객체를 변경할 때, 클라이언트 코드도 함께 변경된다. 따라서 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없고 뭔가 더 필요하다. 그것이 바로 스프링이다. 

스프링을 통해 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원한다. 그래서 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장이 가능하다. 즉, 쉽게 부품을 교체하듯이 개발할 수 있다. 

• DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
• DI 컨테이너 제공

❗모든 설계에 역할과 구현을 분리시키자. 애플리케이션 설계도 공연을 설계 하듯이 배역만 만들어두고, 배우는 언제든지 유연하게 변경할 수 있도록 만드는 것이 좋은 객체 지향 설계다. -> 인터페이스를 만들고, 구현체를 언제든지 변경할 수 있도록 설계하자.

• 실무 고민: 하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다. 따라서 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.