2023.05.13 Spring

인프런 강의 김영한

18. 새로운 구조와 할인 정책 적용

처음으로 돌아가서 정액 할인 정책을 정률% 할인 정책으로 변경해보자.
FixDiscountPolicy RateDiscountPolicy
어떤 부분만 변경하면 되겠는가?

AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과,
객체를 생성하고 구성(Configuration)하는영역으로 분리되었기 때문에 이부분만 변경하면된다.

FixDiscountPolicy RateDiscountPolicy 로 변경해도 구성 영역만 영향을 받고,
사용 영역은 전혀 영향을 받지 않는다.

public class AppConfig {

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

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

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

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

AppConfig 에서 할인 정책 역할을 담당하는 구현을
FixDiscountPolicy -> RateDiscountPolicy 객체로 변경했다.

할인 정책을 변경해도, 애플리케이션의 구성 역할을 담당하는 AppConfig만 변경하면 된다.
클라이언트 코드인 OrderServiceImpl 를 포함해서 사용 영역의 어떤 코드도 변경할 필요가 없다.
구성 영역은 당연히 변경된다.
구성 역할을 담당하는 AppConfig를 애플리케이션이라는 공연의 기획자로 생각해야한다.
공연 기획자는 공연 참여자인 구현 객체들을 모두 알아야 한다.

과거에는 각각에 들어가서 변경을 해줫어야했다.

19. 전체 흐름 정리

19.1 새로운 할인 정책 개발

다형성 덕분에 새로운 정률 할인 정책 코드를 추가로 개발하는 것 자체는 아무 문제가 없었다.

19.2 새로운 할인 정책 적용과 문제점

새로 개발한 정률 할인 정책을 적용하려고 하니 클라이언트 코드인 주문 서비스 구현체도 함께 변경해야했다.
주문 서비스 클라이언트가 인터페이스와 구현 클래스를 함께 의존하고 있어서 DIP를 위반하였다.

19.3 관심사의 분리

애플리케이션을 하나의 공연으로 생각하고
기존에는 클라이언트가 의존하는 서버 구현 객체를 직접 생성하고 실행했다.

공연을 구성하고 담당 배우를 섭외하고 지정하는 책임을 담당하는 별도의 공연 기획자가 나올 시점이었다.
공연 기획자인 AppConfig가 등장하게 되었다.

AppConfig는 애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성(config)하기 위해
구현 객체를 생성하고 연결하는 책임을 다가지고 있다.

이제부터 클라이언트 객체는 자신의 역할을 실행하는 것만 집중하고
권한이 줄어들고 책임이 명확해졌다.

19.4 AppConfig 리팩터링

구성 정보에서 역할과 구현을 명확하게 분리하였다.
역할이 잘 드러나고 중복 제거 했다.

19.5 새로운 구조와 할인 정책 적용

정액 할인 정책 정률% 할인 정책으로 변경했다.
AppConfig의 등장으로 애플리케이션이 크게 사용 영역과
객체를 생성하고 구성(Configuration)하는 영역으로 분리했기때문에
할인 정책을 변경해도 AppConfig가 있는 구성 영역만 변경하면 됬다.
사용 영역은 변경할 필요가 없다.
물론 클라이언트 코드인 주문 서비스 코드도 변경하지 않았다.

20. 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙의 적용

어떻게 적용되었는지 보자.

20.1 SRP 단일 책임 원칙

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고 연결하고 실행하는 다양한 책임을 가지고 있었다.
SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리했다.
구현 객체를 생성하고 연결하는 책임은 AppConfig가 담당하고 클라이언트 객체는 실행하는 책임만 담당하게 바꾸었다.

20.2 DIP 의존관계 역전 원칙

프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.”
의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나다.
새로운 할인 정책을 개발하고 적용하려고 하니 클라이언트 코드도 함께 변경해야 했다.
왜냐하면 기존 클라이언트 코드( OrderServiceImpl )는 DIP를 지키며 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에 의존하는 것 같았지만
FixDiscountPolicy 구체화 구현 클래스에도 함께 의존했다.
클라이언트 코드가 DiscountPolicy 추상화 인터페이스에만 의존하도록 코드를 변경했다.

클라이언트 코드는 인터페이스만으로는 아무것도 실행할 수 없다.
AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입했다.
이렇게해서 DIP 원칙을 따르면서 문제도 해결했다.

20.3 OCP

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다
다형성 사용하고 클라이언트가 DIP를 지킨다.
애플리케이션을 사용 영역과 구성 영역으로 나누었다.
AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy RateDiscountPolicy 로 변경해서
클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 된다.
소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다

21. IoC, DI, 그리고 컨테이너

스프링에만 국한되는게아니라 보통개발자가 직접 컨트롤하고 제어하는데
프레임워크가 대신 해주는 것이다.

21.1 제어의 역전 IoC(Inversion of Control)

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 OrderServiceImpl도 AppConfig가 생성한다.

그리고 AppConfig는 OrderServiceImpl이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 도 있다.
OrderServiceImpl은 자신의 로직을 실행하게 된다.

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

21.2 프레임워크 vs 라이브러리

프레임워크가 내가 작성한 코드를 제어하고 대신 실행하면 그것은 프레임워크가 맞다. (JUnit)
반면에 내가 작성한 코드가 직접 제어의 흐름을 담당한다면 그것은 프레임워크가 아니라 라이브러리다.

21.3 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.

21.4 정적인 클래스 의존관계

클래스가 사용하는 import 코드만 보고 의존관계를 쉽게 판단할 수 있다.
정적인 의존관계는 애플리케이션을 실행하지 않아도 분석할 수 있다.

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.

21.5 동적인 객체 인스턴스 의존 관계

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

21.6 객체 다이어그램

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 변경할 수 있다.

21.7 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.

22. 스프링으로 전환하기

지금까지 순수한 자바 코드만으로 DI를 적용했다.
이제 스프링을 사용해보자.

AppConfig에 설정을 구성한다는 뜻의 @Configuration 을 붙여준다.
각 메소드에 @Bean 을 붙여준다.
이렇게 하면 스프링 컨테이너에 스프링 빈으로 등록한다.
어플리케이션의 설정정보라는 것을 의미한다.

@Configuration
public class AppConfig {

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

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

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

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

ApplicationContext를 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 @Bean이라 적힌 메소드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에
등록된 객체를 스프링 빈이라 한다.
스프링 빈은 @Bean 이 붙은 메소드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용한다.
-> memberService, orderService
@Bean(name = "~")해서 이름을 직접 지정할 수도 있는데 기본값을 쓰는게 관례적이다.

이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig 를 사용해서 직접 조회했지만
이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야 한다.
스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메소드를 사용해서 찾을 수 있다.

AnnotationConfigApplicationContext() 어노테이션으로 설정을 해서 그 문맥을 사용하겟다는 생성자이다.

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 = (MemberService) applicationContext.getBean(/*"memberSerivce"*/ MemberService.class); 
        //메소드 이름으로 등록해서 이름으로 찾기 or 타입으로 찾기

        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());
    }
}

기존에는 개발자가 직접 자바코드로 모든 것을 했다면
이제부터는 스프링 컨테이너에 객체를 스프링 빈으로 등록하고
스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾아서 사용하도록 변경되었다.

스프링 컨테이너와 스프링 빈

23. 스프링 컨테이너 생성

스프링 컨테이너가 생성되는 과정을 알아보자.

//스프링 컨테이너 생성
ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다.
ApplicationContext 는 인터페이스이다.

스프링 컨테이너는 XML을 기반으로 만들 수 있고 어노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 만들 수 있다.
최근에는 XML을 거의 사용하지 않는다.
AppConfig 를 사용했던 방식이 어노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 스프링 컨테이너를 만든 것이다

자바 설정 클래스를 기반으로 스프링 컨테이너(ApplicationContext)를 만들어보자.

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

이 클래스는 ApplicationContext 인터페이스의 구현체이다.

참고할점
더 정확히는 스프링 컨테이너를 부를 때 BeanFactory , ApplicationContext 로 구분해서 이야기한다.
BeanFactory 를 직접 사용하는 경우는 거의 없으므로 일반적으로 ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다.

스프링 컨테이너의 생성 과정

23.1 스프링 컨테이너 생성

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class)
스프링 컨테이너를 생성할 때는 구성 정보를 지정해주어야 한다.
여기서는 AppConfig.class 를 구성 정보로 지정했다.

23.2 스프링 빈 등록

스프링 컨테이너는 파라미터로 넘어온 설정 클래스 정보를 사용해서 스프링 빈을 등록한다.

빈 이름은 메소드 이름을 사용한다. 빈 이름을 직접 부여할 수 도 있다.

@Bean(name="memberService2")

주의할점!!
빈 이름은 항상 다른 이름을 부여해야 한다.
같은 이름을 부여하면 다른 빈이 무시되거나 기존 빈을 덮어버리거나 설정에 따라 오류가 발생한다.

실무에서는 단순하고 명확하게 개발을 해야한다. 애매한점은 그냥 하지 말자.

23.3 스프링 빈 의존관계 설정

준비부분 객체를 만들어두고 주입할 준비를 한다.

23.4 스프링 빈 의존관계 설정 - 완료

스프링 컨테이너는 설정 정보를 참고해서 의존관계를 주입(DI)한다.
단순히 자바 코드를 호출하는 것 같지만 차이가 있다.
이 차이는 뒤에 싱글톤 컨테이너에서 설명한다.

참고할점!
스프링은 빈을 생성하고 의존관계를 주입하는 단계가 나누어져 있다.
이렇게 자바 코드로 스프링 빈을 등록하면 생성자를 호출하면서 의존관계 주입도 한번에 처리된다.

정리
스프링 컨테이너를 생성하고 설정(구성) 정보를 참고해서 스프링 빈도 등록하고 의존관계도 설정해준다.

24. 컨테이너에 등록된 모든 빈 조회

제대로 등록되었는지 확인을 해보고 싶다.

24.1 모든 BEAN 조회하기

ApplicationContext의 getBeanDefinitionNames()메소드를 사용하면 정의된 이름들을 얻어올 수 있다.
스프링 내부 기반으로 하는 Bean들이 있고 appConfig도 같이 등록이 된다.

@Test
@DisplayName("모든 빈 출력하기")
void findAllBean() {
    String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
    for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
        Object bean = ac.getBean(beanDefinitionName); //타입지정안했기때문에 Object
        System.out.println("name=" + beanDefinitionName + " object=" +
                bean);
    }
}

24.2 애플리케이션 빈 출력하기

스프링이 내부에서 사용하는 빈은 제외하고 내가 등록한 빈만 출력할 수 있다.

스프링이 내부에서 사용하는 빈은 getRole() 로 구분할 수 있다.
ROLE_APPLICATION : 일반적으로 사용자가 정의한 빈
ROLE_INFRASTRUCTURE : 스프링이 내부에서 사용하는 빈

appConfig, memberRepository, memberService, discountPolicy, orderService 내가 등록한 빈들만 조회되었다.

@Test
@DisplayName("애플리케이션 빈 출력하기")
void findApplicationBean() {
    String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
    for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
        BeanDefinition beanDefinition = ac.getBeanDefinition(beanDefinitionName);

        if (beanDefinition.getRole() == BeanDefinition.ROLE_APPLICATION) {
            Object bean = ac.getBean(beanDefinitionName);
            System.out.println("name=" + beanDefinitionName + " object=" +
                    bean);
        }
    }
}

25. 스프링 빈 조회 - 기본

스프링 빈을 전과 같이 다 조회하는일은 거의 없다.

스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾는 가장 기본적인 조회 방법을 사용해보자.

ac.getBean(빈이름, 타입)
ac.getBean(타입)

타입으로 조회하면 같은 타입이 있으면 복잡해질 수 있다.
구체타입으로 테스트하는 것은 굳이 좋지는 않다. 유연성이 떨어진다.

조회 대상 스프링 빈이 없으면 예외 발생한다.
NoSuchBeanDefinitionException: No bean named 'xxxxx' available

public class ApplicationContextBasicFindTest {

    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("빈 이름으로 조회")
    void findBeanByName() {
        MemberService memberService = ac.getBean("memberService",
                MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("이름 없이 타입만으로 조회")
    void findBeanByType() {
        MemberService memberService = ac.getBean(MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("구체 타입으로 조회")
    void findBeanByName2() {
        MemberServiceImpl memberService = ac.getBean("memberService",
                MemberServiceImpl.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("빈 이름으로 조회X")
    void findBeanByNameX() {
        // ac.getBean("xxxxx", MemberService.class);
        Assertions.assertThrows(NoSuchBeanDefinitionException.class,
                () -> ac.getBean("xxxxx", MemberService.class));
    }
}

26. 스프링 빈 조회 - 동일한 타입이 둘 이상

타입으로 조회시 같은 타입의 스프링 빈이 둘 이상이면 오류가 발생한다.
이때는 빈 이름을 지정해줘야한다.

ac.getBeansOfType() 을 사용하면 해당 타입의 모든 빈을 조회할 수 있다.

public class ApplicationContextSameBeanFindTest {

    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(SameBeanConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("타입으로 조회시 같은 타입이 둘 이상 있으면, 중복 오류가 발생한다")
    void findBeanByTypeDuplicate() {
        // MemberRepository bean = ac.getBean(MemberRepository.class);
        Assertions.assertThrows(NoUniqueBeanDefinitionException.class, () -> ac.getBean(MemberRepository.class));
    }

    @Test
    @DisplayName("타입으로 조회시 같은 타입이 둘 이상 있으면, 빈 이름을 지정하면 된다")
    void findBeanByName() {
        MemberRepository memberRepository = ac.getBean("memberRepository1",
                MemberRepository.class);
        assertThat(memberRepository).isInstanceOf(MemberRepository.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("특정 타입을 모두 조회하기")
    void findAllBeanByType() {
        Map<String, MemberRepository> beansOfType = ac.getBeansOfType(MemberRepository.class);
        for (String key : beansOfType.keySet()) {
            System.out.println("key = " + key + " value = " +
                    beansOfType.get(key));
        }
        System.out.println("beansOfType = " + beansOfType);
        assertThat(beansOfType.size()).isEqualTo(2);
    }

    @Configuration
    static class SameBeanConfig {
        @Bean
        public MemberRepository memberRepository1() {
            return new MemoryMemberRepository();
        }

        @Bean
        public MemberRepository memberRepository2() {
            return new MemoryMemberRepository();
        }
    }
}