[Spring] 스프링 핵심 원리 이해 2_2 - IoC, DI, 그리고 컨테이너, 스프링으로 전환

IoC, DI, 그리고 컨테이너, 스프링으로 전환

제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

보통 개발자가 직접 원하는대로 객체를 생성하고 호출하고 그 안에서 생성, 호출… 다 컨트롤 하고 제어하는 스타일로 개발을 하는데
제어의 역전이라는 개념은 내가 뭔가 호출하는게 아니라 프레임워크 같은게 내 코드를 대신 호출해준다. 제어권이 뒤바뀐다고 해서 제어의 역전이라고 한다

• 기존 프로그램은 클라이언트 구현 객체가 스스로 필요한 서버 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행했다. 한마디로 구현 객체가 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다. 개발자 입장에서는 자연스러운 흐름이다.
• 반면에 AppConfig가 등장한 이후에 구현 객체는 자신의 로직을 실행하는 역할만 담당한다. 프로그램의 제어 흐름은 이제 AppConfig가 가져간다. 예를 들어서 OrderServiceImpl 은 필요한 인터페이스들을 호출하지만 어떤 구현 객체들이 실행될지 모른다.
• 프로그램에 대한 제어 흐름에 대한 권한은 모두 AppConfig가 가지고 있다. 심지어 OrderServiceImpl 도 AppConfig가 생성한다. 그리고 AppConfig는 OrderServiceImpl 이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수도 있다. 그런 사실도 모른체 OrderServiceImpl 은 묵묵히 자신의 로직을 실행할 뿐이다.
• 이렇듯 프로그램의 제어 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 제어의 역전(IoC)이라 한다.

프레임워크 vs 라이브러리

• 프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고, 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다. (JUnit)
  • Junit에서 로직만 작성했는데 이거에 대한 실행과 제어권을 JUnit과 테스트 프레임워크가 대신 실행해준다. BeforeEach도 콜백식으로 불려진다(제어의 역전)
• 반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다
  • ex) Java 객체를 XML이나 JSON으로 바꾸는 경우

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

• OrderServiceImpl 은 DiscountPolicy 인터페이스에 의존한다. 실제 어떤 구현 객체가 사용될지는 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 주입 될지 알 수 없다.

 

클래스 다이어그램

• OrderServiceImpl의 코드를 보면 상위 인터페이스에 OrderService가 있음을 알 수 있다.
• memberRepository, DiscountPolicy 인터페이스 또한 참조하고 있음을 알 수 있다.
• FixDoscountPolicy는 DiscountPolicy 상위 인터페이스에 의존하고 있음을 알 수 있다. 즉 화살표 방향으로 의존하고 있다.

동적인 객체 인스턴스 의존 관계

• 애플리케이션 실행 시점에 실제 생성된 객체 인스턴스의 참조가 연결된 의존 관계다.

객체 다이어그램

• 클래스 의존관계 만으로는 MemberRepository와 DiscountPolicy에 실제로 어떤 객체가 주입될지 알 수 없다. 실제로 실행시켜봐야 알 수 있는 것이다.
• 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 변경 할 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.

정리

AppConfig가 OrderServiceImpl을 생성해주고, OrderServiceImpl에 어떤게 주입이 될지 이런 것들을 AppConfig가 결정해버린다.
즉, 의존관계 역전이 일어난다 —> IoC(Inversion of Control). Junit 같은 것도 IoC에 들어가기 때문에 너무 범용적인 의미라서
의존관계 주입에 초점을 맞춰 Dependency Injection이라는 용어를 만듬

AppConfig가 의존관계 주입을 해주고 있으므로 AppConfig를 DI 컨테이너라고 할 수 있다. 그리고 스프링이 DI 컨테이너 역할을 해준다.
AppConfig가 조립을 해준다고 Assembler또는 ObjectFactory라고도 불린다.

스프링으로 전환하기

AppConfig 스프링 기반으로 변경

package hello.core;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
import hello.core.discount.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 {
    // 역혈과 구현이 드러난다.
    @Bean
    public MemberService memberService() { // 역할
        return new MemberServiceImpl(memberRepository()); // 구현
    }
    @Bean
    public MemoryMemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }
    @Bean
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }
    @Bean
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
//        return new FixDiscountPolicy();
        return new RateDiscountPolicy();
    }
}

• AppConfig에 설정을 구성한다는 뜻의 @Configuration 을 붙여준다.
• 각 메서드에 @Bean 을 붙여준다. 이렇게 하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록한다.

MemberApp에 스프링 컨테이너 적용

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.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();
        // memberService에는 이제 memberServiceImpl이 들어가 있다.
//        MemberService memberService = appConfig.memberService();
//        MemberService memberService = new MemberServiceImpl();

        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberService memberService = applicationContext.getBean("memberService", MemberService.class);// 메서드 이름, 타입
        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());
    }
}

OrderApp에 스프링 컨테이너 적용

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.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();

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

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 20000);
        System.out.println("order = " + order);
    }
}

• 두 코드를 실행하면 스프링 관련 로그가 몇줄 실행되면서 기존과 동일한 결과가 출력된다.

스프링 컨테이너

• ApplicationContext 를 스프링 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 사용 해서 찾을 수 있다.
• 기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면 이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록 하고, 스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.
• 코드가 약간 더 복잡해진 것 같은데, 스프링 컨테이너를 사용하면 어떤 장점이 있을까?
  • 다음 글에서 계속