[Spring] DI 컨테이너를 예제 만들기 ( 2 )

안녕하세요! 이번 포스팅은 지난 포스팅에 이어서 작성해보도록 하겠습니다. 우선 기존의 정액 할인 정책을 정률 할인 정책으로 변경하면서 발생하는 문제점을 알아보고 대안을 살펴보겠습니다.

 

현재 가정하고 있는 상황은 정액 할인으로 서비스를 하고 있는데 정률 할인으로 변경하려고 합니다.

그렇다면 정률할인 클래스도 만들어줘야겠죠?

다음과 같이 만들어 줍니다.

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;
 	} else {
 		return 0;
 	}
 }
}

 

그럼 RateDiscountPolicy 구현체를 이용했을 때 테스트 결과가 잘 나오는지 확인해보겠습니다.

 

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
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 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(2L, "memberBASIC", Grade.BASIC);
     //when
     int discount = discountPolicy.discount(member, 10000);
     //then
     assertThat(discount).isEqualTo(0);
 }
}

@DisplayName은 테스트를 할 때 Test Results에 부가 설명을 추가할 수 있는 어노테이션입니다.

 

위의 테스트 코드를 실행하면 고객의 등급이 VIP이고 구매 금액이 10000원이면 1000원인걸 확인할 수 있고 20000원이면 2000원인걸 확인할 수 있습니다.

 

또한 vip_x 메서드에서는 회원의 등급이 BASIC이기 때문에 할인금액은 0원이고 테스트가 성공합니다.

 

이 할인 정책을 이제 애플리케이션에 적용을 하려고 하면,

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

이렇게 클라이언트 코드를 수정해야 합니다.

저희는 역할과 구현을 충실히 분리를 했고, 다형성도 활용하고 인터페이스와 구현 객체를 분리했습니다.

그렇다면 OCP와 DIP 같은 객체 지향 설계 원칙을 충실히 준수했을까요? 그렇게 보이지만 사실은 아닙니다.

앞서 말했듯이 OrderServieImpl은 인터페이스뿐만 아니라 구현체에도 의존하고 있습니다.

실제 의존관계는 다음과 같습니다.

 

자 이제 이 문제를 해결하기 위해서 코드를 변경해보겠습니다.

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

이렇게 인터페이스에만 의존하도록 설계와 코드를 변경합니다. 그런데 구현체가 없기 때문에 실제 실행을 해보면 Null Pointer Exception이 발생합니다.

 

이 문제를 해결하기 위해서는  누군가가 클라이언트인 OrderServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주어야 합니다.

 

이것을 한번 하나의 공연이라고 생각해보겠습니다. 각각의 인터페이스는 배역입니다. 그렇다면 실제 배역에 맞는 배우를 선택하는 것은 누구일까요? 바로 공연 기획자입니다.

배우는 본인의 역할인 배역을 수행하는 것에만 집중해야 합니다(단일 책임 원칙). 또한 배우는 어떤 여자 주인공이 선택되더라도 똑같이 공연할 수 있어야 합니다.

그렇기 때문에 공연 기획자를 만들고, 배우와 공연 기획자의 책임을 확실히 분리해야 합니다!

 

AppConfig.java의 등장!

 

import hello.core.discount.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(new MemoryMemberRepository());
 	}
 	public OrderService orderService() {
 		return new OrderServiceImpl(
 			new MemoryMemberRepository(),
 			new FixDiscountPolicy());
 	}
}

AppCOnfig는 애플리케이션의 실제 동작에 필요한 구현 객체를 생성합니다. 코드를 보면 return new 해서 구현 객체를 생성해서 return 하는 것을 볼 수 있습니다.

지금은 각 클래스에 생성자가 없기 때문에 컴파일 오류가 발생합니다. 그래서 다음과 같이 생성자를 만들어 줘야 합니다.

 

public class MemberServiceImpl implements MemberService {
 	private final MemberRepository memberRepository;
 	
    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
 		this.memberRepository = memberRepository;
 	}
    
 	public void join(Member member) {
 		memberRepository.save(member);
 	}
    
 	public Member findMember(Long memberId) {
 		return memberRepository.findById(memberId);
 	}
}

이렇게 설계를 변경해줌으로써 MemerServiceImpl은 더 이상 MemoryMemberRepository에 의존하지 않게 되고 단지 MemberRepository Interface에만 의존하게 됩니다.

MeberServiceImpl 입장에서는 생성자를 통해서 어떤 구현체가 들어와서 주입되는지는 알 수 없고 생성자를 통해 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부 AppConfig에서 결정이 됩니다!!

즉 MemberServiceImpl은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중하면 되겠죠?

 

클래스 다이어그램으로 표현해보면 다음과 같습니다.

- 객체의 생성과 연결은 AppConfig가 담당합니다.

- DIP 완성 : MemberServiceImpl은 MemberRepository 인 추상에만 의존하면 됩니다.

- 관심사의 분리 : 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었습니다.

 

- AppConfig 객체는 memoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 MemberServiceImpl을 생성하면서 생성자로 전달합니다.

- 클라이언트 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 DI(Dependency Injection) 우리말로 의존관계 주입 또는 의존성 주입이라고 합니다. 즉, AppConfig는 DI 컨테이너입니다.

 

OrderServiceImpl도 마찬가지입니다.

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

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
 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 이제 AppConfig라는 DI 컨테이너를 통해서 의존관계 주입을 합니다.

그러면 인터페이스에만 의존하게 되겠죠.

 

기존의 MemberTest를 다시 바꾸면 다음과 같습니다.

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());
 }
}

AppConfig 인스턴스를 생성해서 AppConfig에 있는 생성자를 통해서 의존성 주입을 해줍니다.

JUnit 테스트를 한 클래스도 다음과 같이 변경할 수 있습니다.

@BeforeEach는 @Test가 붙은 테스트가 실행되기 전에 반드시 수행하는 것인데 테스트 전에 memberService를 AppConfig의 생성자를 통해서 의존성 주입을 해줍니다. 위 테스트의 결과는 초록불이 뜨면서 성공으로 나옵니다.

 

AppConfig 리팩터링

 

현재 AppConfig를 보면 중복이 있고 역할에 따른 구현이 잘 안 보입니다.

 

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberRepository;
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());
     }
     
     public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(
             memberRepository(),
             discountPolicy());
     }
     
     public MemberRepository memberRepository() {
     	return new MemoryMemberRepository();
     }
     
     public DiscountPolicy discountPolicy() {
     	return new FixDiscountPolicy();
     }
}

이렇게 리팩터링을 해주면 memberRepository 생성자 부분에서 return을 MemoryMemberRepository에서 JdbcMemberRepository로 변경만 해주면 다른 코드는 수정할 필요가 없어집니다.

마치 부품을 쉽게 갈아 끼울 수 있는 것과 같습니다.

또한, 역할과 구현 클래스가 한눈에 들어옵니다. 즉 애플리케이션 전체 구성이 어떻게 되어있는지 빠르게 파악할 수 있습니다.

 

discountPolicy 생성자도 return new FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로만 바꿔주면 됩니다.

영향을 받는 부분은 오직 AppConfig밖에 없습니다.

 

이렇게 설계를 바꾸면서 단일 책임 원칙, 의존관계 역전 원칙, 개방 폐쇄 원칙을 잘 지킬 수 있습니다.

 

1. SRP 단일 책임 원칙

 

클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있었는데 AppConfig를 통해서 객체 생성과 연결의 역할을 맡기고 클라이언트 객체(MemberServiceImpl, OrderServiceImpl)는 실행하는 책임만을 담당합니다.

 

2. DIP 의존관계 역전 원칙

 

AppConfig가 구현 클래스를 대신 생성해서 의존관계를 주입했기 때문에 DIP 원칙을 따랐습니다.

 

3. OCP 개방 폐쇄 원칙

 

AppConfig를 사용하면서 DIP를 지키게 되었기 때문에 AppConfig가 의존 관계를 FixDiscountPolicy를 RateDiscountPolicy로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 됩니다.

즉, 소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경을 닫혀있습니다.

 

다음 포스팅에서는 IoC(제어의 역전)와 DI 컨테이너에 대해 더 자세히 알아보고 위의 설계를 스프링으로 변환해보겠습니다!