스프링 예제-2

새로운 할인 정책 개발

// RateDiscountPolicy.java
package ghdtjgus76.core.discount;

import ghdtjgus76.core.member.Grade;
import ghdtjgus76.core.member.Member;

public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy {
    private int discountPercent = 10;
    
    @Override
    public int discount(Member member, int price) {
    	if (member.getGrade() === Grade.VIP) {
        	return price * discountPercent / 100;
        } else {
        	return 0;
        }
    }
}

// RateDiscountPolicyTest.java
package ghdtjgus76.core.discount;

import ghdtjgus76.core.member.Grade;
import ghdtjgus76.core.member.Member;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

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

class RateDiscountPolicyTest {
    RateDiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
    
    @Test
    @DisplayName("VIP는 10% 할인이 적용되어야 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);
    }
    
    @Test
    @DisplayName("VIP가 아니면 할인이 적용되지 않아야 한다.");
    void vip_x() {
    	// given
        Member member = new Member(1L, "memberBASIC", Grade.BASIC);
        
        // when
        int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);
        
        // then
        assertThat(discount).isEqualTo(0);
    }
}

 

새로운 할인 정책 적용과 문제점

할인 정책 변경 시 다음과 같이 코드 변경이 필요하다.

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

OCP, DIP 원칙을 위반한 것을 알 수 있다.

위 코드에서는 인터페이스뿐만 아니라 구현체 클래스에도 의존하고 있다.

 

기대했던 의존 관계

 

 

실제 의존관계

인터페이스뿐만 아니라 구체 클래스에도 의존하고 있어서 DIP 원칙을 위반하고, 기능 확장 시 클라이언트 코드에 영향을 주기 때문에 OCP를 위반한다.

 

그래서 아래와 같이 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경하면 NullPointerException이 발생한다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
	private DiscountPolicy discountPolicy;
}

이 문제를 해결하려면 누군가가 클라이언트인 OrderServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주어야 한다.

 

관심사의 분리

AppConfig

애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해서 구현 객체를 생성하고 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스이다.

// MemberServiceImpl.java
package ghdtjgus76.core.member;

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);
    }
}

// OrderServiceImpl.java
package ghdtjgus76.core.order;

import ghdtjgus76.core.discount.DiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.discount.FixDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.discount.RateDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.member.Member;
import ghdtjgus76.core.member.MemberRepository;
import ghdtjgus76.core.member.MemoryMemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    private final MemberRepository memberRepository;
    private 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);
    }	
}

// AppConfig.java
package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.discount.FixDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import ghdtjgus76.core.member.MemoryMemberRepository;
import ghdtjgus76.core.order.OrderService;
import ghdtjgus76.core.order.OrderServiceImpl;

public class AppConfig {
	public MemberService memberService() {
    	return new MemberServiceImpl(new MemoryMemberRepository());
    }
    
    public OrderService orderService() {
    	return new OrderServiceImpl(new MemoryMemberRepository(), new FixDiscountPolicy());
    }
}

AppConfig에서 위처럼 설정하게 되면 DIP 원칙을 지키도록 변경할 수 있다.

이때 생성자 주입이라는 방법을 통해 해결했다.

 

AppConfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성한다.

그리고 생성한 객체 인스턴스의 참조를 생성자를 통해서 주입해준다.

생성자를 통해서 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부인 AppConfig에서 결정된다.

이제는 의존 관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 되는 것이다.

 

클래스 다이어그램

객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당하기 때문에 객체를 생성하고 연결하는 역할, 그리고 실행하는 역할이 명확하게 분리되었다.

 

회원 객체 인스턴스 다이어그램

이를 DI(Dependency Injection), 즉 의존 관계 주입 또는 의존성 주입이라고 한다.

 

OrderServiceImpl에는 MemoryMemberRepository, FixDiscountPolicy 객체의 의존 관계가 주입된다.

 

// MemberApp.java
package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.member.Grade;
import ghdtjgus76.core.member.Member;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        
        MemberService memberService = appConfig.memberService();
//        MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
        Member member = new Member(1L, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);
        
        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("findMember = " + findMember.getName());
        System.out.println("member = " + member.getName());
    }
}

// OrderApp.java
package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.member.Grade;
import ghdtjgus76.core.member.Member;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import ghdtjgus76.core.order.Order;
import ghdtjgus76.core.order.OrderService;
import ghdtjgus76.core.order.OrderServiceImpl;

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

        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());
    }
}

 

// MemberServiceTest.java
package ghdtjgus76.core.member;

import ghdtjgus76.core.AppConfig;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.assertj.core.api.AssertionsForClassTypes.assertThat;

public class MemberServiceTest {
    MemberService memberService;
    
    @BeforeEach
    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);
        
        // then
        assertThat(member).isEqualTo(findMember);
    }
}

// OrderServiceTest.java
package ghdtjgus76.core.order;

import ghdtjgus76.core.AppConfig;
import ghdtjgus76.core.member.Grade;
import ghdtjgus76.core.member.Member;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.assertj.core.api.AssertionsForClassTypes.assertThat;

public class OrderServiceTest {
    MemberService memberService;
    OrderService orderService;
    
    @BeforeEach
    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);
        
        assertThat(order.getDiscountPrice()).isEqualTo(1000);
    }
}

 

AppConfig 리팩터링

아래 코드는 리팩터링 이전 AppConfig이다.

package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.discount.FixDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import ghdtjgus76.core.member.MemoryMemberRepository;
import ghdtjgus76.core.order.OrderService;
import ghdtjgus76.core.order.OrderServiceImpl;

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

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

 

아래 코드는 리팩터링 이후 AppConfig이다.

메서드명을 보는 순간 역할이 명확하게 드러난다.

또한, 기존 코드에서는 new MemoryMemberRepository() 부분이 중복으로 작성되었는데, 그 부분 또한 중복 제거해주었다.

package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.discount.DiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.discount.FixDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.member.MemberRepository;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import ghdtjgus76.core.member.MemoryMemberRepository;
import ghdtjgus76.core.order.OrderService;
import ghdtjgus76.core.order.OrderServiceImpl;

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();
    }
}

 

새로운 구조와 할인 정책 적용

이전에 AppConfig 덕분에 애플리케이션이 사용 영역과 구성 영역으로 분리했다.

 

이번에는 FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경하려고 한다.

할인 정책 변경의 경우, 구성 영역의 코드만 수정하면 된다.

 

아래와 같이 수정해보자.

package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.discount.DiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.discount.FixDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.discount.RateDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.member.MemberRepository;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import ghdtjgus76.core.member.MemoryMemberRepository;
import ghdtjgus76.core.order.OrderService;
import ghdtjgus76.core.order.OrderServiceImpl;

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

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

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

    private DiscountPolicy discountPolicy() {
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

이제는 클라이언트 코드인 사용 영역의 어떤 코드도 변경할 필요가 없어졌다.

 

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

여기서는 SRP, DIP, OCP가 적용됐다.

 

SRP 단일 책임 원칙 ⇒ 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

기존 클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있었다.

SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리하였다.

구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당했다.

클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당했다.

 

DIP 의존관계 역전 원칙 ⇒ 프로그래머는 추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안 된다. 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나이다.

새로운 할인 정책을 개발하고, 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다.

이는 기존 클라이언트 코드(OrderServiceImpl)는 인터페이스와 구현체 클래스에도 함께 의존했기 때문이다.

이후, 클라이언트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경했다.

또한, AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다.

이렇게, DIP 원칙 또한 지키도록 수정했다.

 

OCP ⇒ 소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

이제, 다형성을 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킨다.

또한, 애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나누었다.

AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy → RateDiscountPolicy로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하기 때문에 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 된다.

소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다.

 

IoC, DI, 그리고 컨테이너

기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고 연결하고 실행했다.

즉, 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다.

 

AppConfig 도입 이후 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다.

프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다.

이렇게, 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.

 

이제, OrderServiceImpl은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다.

실제 어떤 구현 객체가 사용될지는 모른다.

의존관계는 정적인 클래스 의존관계와 실행 시점에 결정되는 동적인 객체(인스턴스) 의존관계 둘을 분리해서 생각해야 한다.

 

정적인 의존 관계는 클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다.

즉, 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

 

아래 클래스 다이어그램을 보자.

OrderServiceImpl은 MemberRepository, DiscountPolicy에 의존한다는 것을 알 수 있다.

그런데 이러한 클래스 의존관계만으로는 실제 어떤 객체가 OrderServiceImpl에 주입될지 알 수 없다.

 

동적인 객체 인스턴스 의존 관계는 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 연결되는 것을 의존 관계 주입이라 한다.

객체 인스턴스를 생성하고 그 참조 값을 전달해서 연결된다.

 

의존 관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경할 수 있다.

즉, 정적인 클래스 의존관계를 변경하지 않고, 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 쉽게 변경할 수 있다.

 

AppConfig처럼 객체를 생성하고 관리하면서 의존관계를 연결해주는 것을 IoC 컨테이너 또는 DI 컨테이너라고 한다.

 

스프링으로 전환하기

AppConfig에 @Configuration을 붙여주고, 각 메서드에 @Bean을 붙여준다.

이렇게 하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록한다.

// AppConfig.java
package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.discount.DiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.discount.FixDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.discount.RateDiscountPolicy;
import ghdtjgus76.core.member.MemberRepository;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import ghdtjgus76.core.member.MemoryMemberRepository;
import ghdtjgus76.core.order.OrderService;
import ghdtjgus76.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 MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

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

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

// MemberApp.java
package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.member.Grade;
import ghdtjgus76.core.member.Member;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
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();

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

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

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

// OrderApp.java
package ghdtjgus76.core;

import ghdtjgus76.core.member.Grade;
import ghdtjgus76.core.member.Member;
import ghdtjgus76.core.member.MemberService;
import ghdtjgus76.core.member.MemberServiceImpl;
import ghdtjgus76.core.order.Order;
import ghdtjgus76.core.order.OrderService;
import ghdtjgus76.core.order.OrderServiceImpl;
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();
//        MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
//        OrderService orderService = new OrderServiceImpl();

        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 정보로 사용한다.

여기서 @Bean이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다.

이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 한다.

 

스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있다.

이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.