[스프링 핵심 원리 - 기본편] 1. 객체 지향 설계와 스프링

📌 스프링이란?

⚡ 필수 : 스프링 프레임워크, 스프링 부트
⚡ 선택 : 스프링 데이터, 스프링 세션, 스프링 시큐리티, 스프링 Rest Docs, 스프링 배치, 스프링 클라우드

 

✔ 스프링 데이터

스프링 프레임워크를 기반으로 한 데이터 액세스 프레임워크

• 관계형 데이터베이스, NoSQL 데이터베이스, 그래프 데이터베이스 등 다양한 데이터 액세스 기술을 지원한다.
• 데이터베이스와의 상호 작용을 단순화하고 개발자가 데이터 액세스 계층을 더 쉽게 구현할 수 있도록 도와준다.
• 스프링 데이터 JPA를 가장 많이 사용한다.

 

✔ 스프링 세션

스프링 프레임워크 기반의 웹 애플리케이션에서 세션 관리를 효과적으로 처리하기 위한 기능을 제공하는 프로젝트

• 웹 애플리케이션에서는 세션이란 클라이언트와 서버 간의 연결을 유지하고 상태 정보를 저장하기 위한 메커니즘
• 세션 관리를 위해 다양한 저장소 지원한다. (인메모리, JDBC, Redis, MongoDB 등)

 

✔ 스프링 시큐리티

스프링 기반의 애플리케이션에서 보안과 인증을 담당하는 프레임워크

• 웹 애플리케이션 및 서비스에 대한 인가(Authorization)와 인증(Authentication)을 처리하기 위한 다양한 기능과 구성요소 제공
  • 인증(Authentication) : 사용자의 신원을 확인하는 과정
  • 인가(Authorization) : 인증된 사용자에게 특정 리소스 또는 기능에 대한 접근 권한을 부여하는 과정
• 보안 필터 체인(Security Filter Chain) : 보안 관련 필터들을 체인 형태로 구성하여 요청에 대한 인증과 인가를 처리 해줌

 

✔ 스프링 Rest Docs

스프링 프레임워크 기반의 RESTful API 문서화를 지원하는 프로젝트

• RESTful API : 웹 애플리케이션에서 자원을 표현하고 HTTP 메서드를 통해 해당 자원에 대한 CRUD(Create, Read, Update, Delete)작업을 수행하는 방식

 

✔ 스프링 배치

대용량 데이터 처리와 자동화됨 작업 흐름을 처리하기 위한 스프링 기반의 오픈 소스 배치 처리 프레임워크

• 배치 처리 : 주기적으로 실행되는 일괄 처리 작업(데이터의 추출, 변환, 가공, 로드 등의 단계 포함)

 

✔ 스프링 클라우드

스프링 기반의 마이크로서비스 아키텍처를 구축하고 운영하기 위한 프레임워크와 도구 모음

• 클라우드 환경에서 마이크로 서비스 아키텍처를 개발, 배포, 운영하기 위해 다양한 기능과 추상화 계층을 제공

 

 

📎  스프링 프레임워크

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

✔ 최근에는 스프링 부트를 통해서 스프링 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용

 

 

📎  스프링 부트

• 스프링을 편리하게 사용할 수 있도록 지원한다, 최근에는 기본으로 사용
• 단독으로 실행할 수 있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성해준다.
• Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 된다.
• 손쉬운 빌드 구성을 위한 starter 종속성 제공해준다.
• 스프링과 3rd parth(외부) 라이브러리 자동 구성한다.
• 메트릭, 상태 확인, 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공한다.
• 관례에 의한 간결한 설정

 

 

📎  스프링 단어

✔ 스프링이라는 단어는 문맥에 따라 다르게 사용됨

• 스프링 DI 컨테이너 기술
• 스프링 프레임워크
• 스프링 부트, 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링 생태계

 

 

📎  스프링 핵심

✔ 자바 언어 기반의 프레임워크

• 자바 언어의 큰 특징 : 객체 지향 언어
• 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크
• 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수 있게 도와주는 프레임워크

 

 

📌  좋은 객체 지향 프로그래밍이란?

⚡ 객체 지향 특징

• 자바 언어
• 캡슐화
• 상속
• 다형성

 

⚡ 객체 지향 프로그래밍

• 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러 개의 독립된 단위, 즉 "객체"들의 모임으로 파악하고자 하는 것
• 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있음(협력)
• 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용됨
  • 유연하고 변경이 용이하다는 것 : 컴포넌트를 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법 (공연 무대처럼 같은 역할을 여러 배우들이 할 수 있음)

 

⚡ 역할과 구현을 분리

• 역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고, 유연해지며 변경도 편리
• 장점
  • 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 됨
  • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 됨
  • 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않음
  • 클라이언트는 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않음

 

 

자바 언어

✔ 오버라이딩 : 자바 기본 문법

• 오버라이딩 된 메서드가 실행
• 다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있음

✔ 클래스 상속 관계도 다형성, 오버라이딩 적용 가능

• 자바 언어의 다형성을 활용
  • 역할 = 인터페이스
  • 구현 = 인터페이스를 구현한 클래스, 구현 객체
• 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리
• 객체 설계 시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체 만들기

✔ 다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있음
• 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체 사이의 관계에서 시작해야 함
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있음

✔ 혼자 있는 객체는 없음
✔ 클라이언트 : 요청, 서버 : 응답
✔ 수 많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력 관계를 가짐

 

 

📎  정리

• 실세계의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수 있음
• 유연하고, 변경이 용이
• 확장 가능한 설계
• 클라이언트에 영향을 주지 않는 변경 가능
• 인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는 것이 중요
• 역할(인터페이스) 자체가 변하면, 클라이언트, 서버 모두에 큰 변경 발생

 

 

⚡ 스프링과 객체 지향

• 다형성이 가장 중요
• 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와줌
• 스프링에서 이야기하는 제어의 역전(IoC), 의존 관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원
• 스프링을 사용하면 구현을 편리하게 변경 가능

 

 

📌 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

< 중요 >

SOLID

✔ SRP : 단일 책임 원칙(single responsibility principle)
✔ OCP : 개방-폐쇄 원칙(Open/closed principle)
✔ LSP : 리스코프 치환 원칙(Liskov substitution principle)

✔ ISP : 인터페이스 분리 원칙 (Interface segregation principle)

✔ DIP : 의존관계 역전 원칙(Dependency inversion principle)

 

 

⚡ 단일 책임 원칙 (SRP, Single Responsibility Principle)

• 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 함
  • 하나의 책임이라는 것은 모호함
  • 클 수도 있고, 작을 수도 있음 (문맥과 상황에 따라 다름)
• 중요한 기준은 변경임
  • 변경이 있을 떄 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것
  • ex) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

 

⚡ 개방-폐쇄 원칙 (OCP, Open/Closed Principle)(가장 중요)

• 소프트웨어 요소는 확장에는 열려있으나, 변경에는 닫혀있어야 함
• 다형성 활용
• 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서(기존 코드 변경x) 새로운 기능을 구현

문제점 ❗

• MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  • MemberRepository m = new MemberMemoryRepository(); //기존 코드
  • MemberRepsoitory m = new JdbcMemberRepository(); //변경코드
• 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 함
• 분명 다형성을 사용했지만, OCP원칙을 지킬 수 없음

객체를 생성하고 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요함

 

 

⚡ 리스코프 치환 원칙 (LSP, Liskov Substitution Principle)

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 함
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것
• 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙 필요 ❗
• 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기
• ex) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가제 구현하면 LSP 위반, 느리더라도 앞으로 가야함

 

 

⚡ 인터페이스 분리 원칙 (ISP, Interface segregation principle)

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 나음
  • 자동차 인터페이스 -> 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리
  • 사용자 클라이언트 -> 운전자 클라이언트, 정비사 클라이언트로 분리
  • 분리하면 정비 인터페이스 자체가 변해도 운전자 클라이언트에 영향을 주지 않음
• 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아짐

 

 

⚡ 의존관계 역전 원칙 (DIP, Dependency Inversion Principle)

• "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안됨" 이 원칙을 따름
  • 구현 클래스에 의존하지 말고 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같음
• 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있음

구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워짐

 

❗ OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현클래스도 동시에 의존

MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();

• DIP 위반

 

정리

 

✔ 객체 지향의 핵심음 다형성
✔ 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯 개발할 수 없고 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경됨

• 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없음

 

 

 

📌 객체 지향 설계와 스프링

 

✔ 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원

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

✔ 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장
- 쉽게 부품을 교체하듯 개발

 

스프링이 없던 시절

• 좋은 객체 지향 개발을 하려고 OCP, DIP 원칙을 지키면서 개발을 해보니 할일이 너무 많아 프레임워크로 만들어버림
• 순수하게 자바로 OCP, DIP 원칙들을 지키면서 개발을 해보면, 결국 스프링 프레임워크를 만들게 됨(DI 컨테이너)
• DI 개념은 코드로 짜봐야 필요성을 알게 됨

❗ 실무 고민

• 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용 발생
• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법임!!

 

 

 

 

 

 

출처 : <인프런 스프링 핵심원리 - 기본편_김영한>을 수강하고 참고하여 작성한 글입니다.

 

 

 

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[스프링 핵심 원리] 2. 예제 만들기