3장 스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

Updated: April 12, 2024

새로운 할인 정책 개발

새로운 할인 정책을 확장해본다.

서비스 오픈 직전에 할인 정책을 지금처럼 고정 금액 할인이 아니라 좀 더 합리적인 주문 금액당 할인하는 정률 할인으로 변경하고 싶다.

DiscountPolicy에 FixedDiscountPolicy 대신 RateDiscountPolicy를 추가해주면 된다.

package hello.core.discout;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy {

    private int discountPercent = 10; // 10% 할인

    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
        if (member.getGrade() == Grade.VIP) {
            return price * discountPercent / 100;
            // 이 식이 실제로 10% 할인이 되는지 Test 하기 위해 Ctrl + Shift + T 단축키로 Test 생성
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

위 코드를 Test하기 위해 JUnit 테스트를 진핸한다.

package hello.core.discout;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class RateDiscountPolicyTest {

    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();

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

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

        //then
        assertThat(discount).isEqualTo(1000);
        // Assertions.assertThat(discount).isEqualTo(1000);를 Alt + Enter 를 눌러서 on-demand로 만들 수 있음 >> 간결해짐
    }

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

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

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

새로운 할인 정책 적용과 문제점

할인 정책을 변경하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl 코드를 고쳐야 한다.

package hello.core.order;

import hello.core.discout.DiscountPolicy;
import hello.core.discout.FixDiscountPolicy;
import hello.core.discout.RateDiscountPolicy;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
    //    private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
    
    @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);
    }
}

위에서는 다음과 같이 문제점이 발견된다.

OCP, DIP 같은 객체지향 설계 원칙을 충실히 준수했다.
- 준수하지 않음.
DIP: 주문서비스 클라이언트(OrderServiceImpl)는 DiscountPolicy 인터페이스에 의존하면서 DIP를 지킨것 같음.
- 클래스 의존관계를 분석해보면 추상(인터페이스) 뿐만 아니라 구체(구현) 클래스에도 의존하고 있다.
- 추상 의존: DiscountPolicy
- 구체 클래스: FixDiscountPolicy, RateDiscountPolicy
OCP: 변경하지 않고 확장할 수 있다
- 지금 코드는 기능을 확장해서 변경하면, 클라이언트 코드에 영향을 주므로 OCP를 위반한다.

클래스 다이어그램으로 의존관계를 분석해보면, 기대했던 의존관계는 다음과 같다.

하지만 실제 의존관계는 다음과 같았다.

위 의존관계는 OrderServiceImpl이 DiscountPolicy 인터페이스 뿐만 아니라 FixDiscountPolicy인 구체 클래스도 함께 의존하고 있다. 이는 DIP를 위반하는 것이다.
또한 정책을 FixedDiscountPolicy에서 RateDiscountPolicy로 변경하면 다음과 같이 의존관계가 바뀌게 된다.

그래서 FixedDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경하는 순간 OrderServiceImpl의 소스코드도 함께 변경해야 하므로 이는 OCP를 위반하는 것이다.
DIP를 위반하지 않도옥 인터페이스에만 의존하도록 의존관계를 변경하면 된다. 다음과 같이 OrderServiceImpl.java를 변경해본다.

package hello.core.order;

import hello.core.discout.DiscountPolicy;
import hello.core.discout.FixDiscountPolicy;
import hello.core.discout.RateDiscountPolicy;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

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

하지만 실행해보면 NPE(Null Point Exception)가 발생한다. 이 문제를 해결하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주여야 한다.

관심사의 분리

AppConfig 등장

애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해, 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스를 만들어야 한다. AppConfig.java를 다음과 같이 생성한다.

package hello.core;

import hello.core.discout.FixDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;

public class AppConfig {

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

    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(new MemoryMemberRepository(), new FIxDiscountPolicy());
    } // 현재는 FixDiscountPolicy를 적용 중 이다.
}

AppConfig는 다음과 같이 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.

MemberServiceImpl
MemmoryMemberRepository
OrderServiceImpl
FixDiscountPolicy

AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 생성자를 통해서 주입(연결)해준다.

MemberServiceImpl
- MemoryMemberRepository
OrderServiceImpl
- MemoryMemberRepository
- FixDiscountPolicy

또한 MemberServiceImpl과 OrderServiceImpl을 다음과 같이 수정해준다.

package hello.core.member;

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

//    MemberServiceImpl이 new MemoryMemberRepository를 직접 설정해 주었음. 이를 AppConfig에서 할 수 있도록 변경해야함.
    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);
    }
}

설정 변경으로 MemberServiceImpl은 MemoryMemberRepository를 의존하지 않고 단지 MemberRepository 인터페이스만 의존한다.
MemberServiceImpl 입장에서는 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어오는지(주입될지)는 알 수 없다.
MemberServiceImpl의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부(AppConfig)에서 결정된다.
MemberServiceImpl은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 된다.
- 객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당한다.
- DIP 완성: MemberServiceImpl은 MemberRepository인 추상에만 의존하면 된다. 이제 구체 클래스를 몰라도 된다.
- 관심사의 분리: 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었다.
AppConfig 객체는 MemoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 memberServiceImpl을 생성하면서 생성자로 전달한다.
클라이언트인 MemberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI(Dependency Injection, 의존관계(의존성) 주입)이라 한다.

package hello.core.order;

import hello.core.discout.DiscountPolicy;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    // 다음과 같이 수정하면 OrderServiceImpl는 할인 정책이 FixDiscountPolicy인지 RateDiscountPolicy인지 알 수 없다.
    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);
    }
}

OrderServiceImpl은 FixDiscountPolicy를 의존하지 않고 단지 DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다.
OrderServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없다.
OrderserviceImpl의 생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부(AppConfig)에서 결정한다.
OrderserviceImpl은 이제부터 실행에만 집중하면 된다.
OrderserviceImpl에서 MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy 객체의 의존관계가 주입된다.

또한 테스트를 하기 위해 만들었던 MemberApp과 OrderApp을 수정해준다.

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;

public class MemberApp {

    public static void main(String[] args) {

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

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

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderService;

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", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

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

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

package hello.core.member;

import hello.core.AppConfig;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;

public class MemberServiceTest {

    MemberService memberService;

    @BeforeEach // 테스트코드에서 @BeforeEach는 각 테스트를 실행하기 전에 호출된다.
    public void beforeEach() {
        AppConfig appconfig = new AppConfig();
        memberService = appconfig.memberService();
    }

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

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

        //join
        Assertions.assertThat(member).isEqualTo(findMember); // member가 findMember와 같냐?

    }
}

package hello.core.order;

import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;

public class OrderServiceTest {

    MemberService memberService;
    OrderService orderService;

    @BeforeEach // 테스트코드에서 @BeforeEach는 각 테스트를 실행하기 전에 호출된다.
    public void beforeEach() {
        AppConfig appconfig = new AppConfig();
        memberService = appconfig.memberService();
        orderService = appconfig.orderService();
    }

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

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

AppConfig 리팩터링

현재 AppConfig를 보면 중복이 있고, 역할에 따른 구현이 잘 안보인다. AppConfig.java를 수정해준다.

package hello.core;

import hello.core.discout.DiscountPolicy;
import hello.core.discout.FixDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;

public class AppConfig {

    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
        // 만약 DB로 바꾸러면 이 코드만 바꾸면 된다.
    } // Ctrl + Alt + M 단축키를 사용해서 모든 변수를 한번에 수정해 주었음.

    private MemoryMemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

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

AppConfig를 보면 역할과 구현 클래스가 한눈에 들어온다. 애플리케이션 전체 구성이 어떻게 되어있는지 빠르게 파악할 수 있다.

새로운 구조와 할인 정책 적용

정액 할인 정책을 정률 할인 정책으로 변경해본다.

package hello.core;

import hello.core.discout.DiscountPolicy;
import hello.core.discout.FixDiscountPolicy;
import hello.core.discout.RateDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;

public class AppConfig {

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

    private MemoryMemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

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

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

AppConfig에서 할인 정책을 담당하는 구현을 FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy 객체로 변경하였다. 이제 할인 정책을 변경해도, 애플리케이션의 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경하면 된다. 클라이언트 코드인 OrderServiceImpl를 포함해서 사용역역의 어떤코드도 변경할 필요가 없다. 구성 영역은 당연히 변경된다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

SRP 단일 책임 원칙: 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
- 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있음
- SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리함
- 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임음 AppConfig가 담당
- 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당
DIP 의존관계 역전 원칙: 추상화에만 의존해야지 구체화에 의존하면 안된다.
- 새로운 할인 정책을 개발하고, 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다.
- 클라이어트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경했지만 클라이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없었다.
- AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다. 이렇게 해서 DIP 원칙을 따르면서 문제도 해결했다.
OCP: 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.
- 다형성을 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킴
- 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나눔
- AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 된다.
- 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀있다.

Ioc, DI, 그리고 컨테이너

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)
- 기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행한다. 한마디로 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. 이런 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.
의존관계 주입 DI(Dependency Injection)
- OrderServiceImpl은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될지는 모른다.
- 의존관계는 정적인 클래스 의존관계와, 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존 관계 등을 분리해서 생각해야 한다.
IoC 컨테이너, DI 컨테이너
- AppConfig 처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해주는 것을 Ioc 컨테이너 또는 DI 컨테이너라 한다.
- 의존관계 주입에 초점을 맞추어 최근에는 주로 DI 컨테이너라 한다.

스프링으로 전환하기

AppConfing를 다음과 같이 수정한다.

package hello.core;

import hello.core.discout.DiscountPolicy;
import hello.core.discout.FixDiscountPolicy;
import hello.core.discout.RateDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class AppConfig {

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

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

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

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

이제 MemberApp과 OrderService를 수정한다.

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class MemberApp {

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

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

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

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

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class OrderApp {

    public static void main(String[] args) {
//        AppConfig appconfig = new AppConfig();
//        MemberService memberService = appconfig.memberService();
//        OrderService orderService = appconfig.orderService();
        // 스프링
        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", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

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

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

ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 한다. 기존에는 개발자가 AppConfig를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다. 스프링 컨테이너는 @Configuration이 붙은 AppConfig를 설정(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @Bean이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 변환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 한다. 스프링 빈은 @Bean이 붙은 메서드와 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다.
이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig를 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.

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MyeongWoo

3장 스프링 핵심 원리 이해2 - 객체 지향 원리 적용

새로운 할인 정책 개발

새로운 할인 정책 적용과 문제점

관심사의 분리

AppConfig 등장

AppConfig 리팩터링

새로운 구조와 할인 정책 적용

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

Ioc, DI, 그리고 컨테이너

스프링으로 전환하기

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참고

8장 인터페이스

7장 상속

6장 클래스

5장 참조 타입