[Spring] SOLID 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙

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)

 

1. SRP 단일 책임 원칙 (single responsibility principle)

하나의 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

• 하나의 책임이라는 것은 모호하다.
  • 클 수 있고, 작을 수 있다.
  • 문맥과 상황에 따라 다르다.
• 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것
  • 예) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리

책임이라는 것이 실무에 가보면 모호하다. 어떻게 해야 설계를 잘 하는 것일까를 따져보면 중요한 판단의 기준은 변경 이다. 변경을 했을 때 파급(=하나의 클래스나 하나의 지점만 고치는 것)이 적으면 단일 책임 원칙(SRP)를 잘 따르게 설계 한 것이 된다. 

 

2. OCP 개방-폐쇄 원칙  (Open/closed principle)

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

• 확장을 하려면 당연히 기존 코드를 변경해야 하는거 아냐? => 다형성을 활용하면 가능하다.
• 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현
• 역할과 구현의 분리를 생각해보자

 

OCP에 문제점이 있다.

이 그림에 의거해서

이렇게 MemberService 클라이언트가 구현 클래스( 여기에서는 MemoryMemberRepository, JdbcMemberRepository) 를 직접 선택했을 때, 구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다.

이를 보고 알 수 있듯이, 분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.

이 문제를 어떻게 해야하나? => 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.  => 결론적으로 별도의 조립, 설정자들이 스프링 컨테이너가 해주는 역할이다. (DI, IoC 컨테이너) 답은 정리에 나와있다.

 

3. LSP 리스코프 치환 원칙  (Liskov substitution principle)

• 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.
• 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요하다.
• 단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기

정리 하자면, 자동차 인터페이스가 있으면 구현체가 구현을 하면 되는 기능들이 있다. "악셀" 이라는 기능이 있으면 무조건 앞으로만 가는 법이 없으니 뒤로 가는 기능을 내가 만들었다고 쳐도 컴파일은 성공적으로 될 것이다. 리스코프 치환 원칙은 컴파일 단계를 단순히 얘기하는 것이 아니다. 인터페이스 규약이 "악셀"은 무조건 앞으로 가야 한다는 규약이 있을 것이다. 이런 규약을 맞춰야 하는 것이 이 원칙이다. (기능적으로 보장을 해줘야 한다)

 

4. ISP 인터페이스 분리 원칙  (Interface segregation principle)

• 특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다
  • 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 높아진다.

운전 인터페이스와 정비 인터페이스로 분리 하면 클라이언트를 운전자 클라이언트와 정비사 클라이언트로 분리 할 수 있다. 예를 들어 정비에 관련된 문제가 있어서 기능을 바꿔야할 때 정비사 클라이언트에 대한 부분만 바꾸면 된다. 결국에는 기능에 맞게 잘 인터페이스를 쪼개는게 좋다는 뜻이다. 

 

5. DIP 의존관계 역전 원칙  (Dependency inversion principle)

• 프로그래머는 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다." 의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나이다.
• 쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻
• 앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 구현체에 의존하게 되면 변경이 아주 어려워진다.

클라이언트 코드가 구현 클래스를 바라보지 말고 인터페이스만 바라봐라는 뜻 예를 들어 MemberService 가 MemberRepository 인터페이스만 바라보고 구현 클래스 ( MemoryMemberRepository, JdbcMemberRepository )를 바라보지 말라는 얘기이다. 

 

여기서도 예를 들어 설명하면, 운전자는 자동차 역할 만 알면 되지 K3, 아반떼, 테슬라 모델3 를 알 필요가 없다는 뜻 DIP 이다.

 

• 위의 OCP에서 설명한 MemberService는 MemberRepository인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스에도 동시에 의존한다.
• MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택
  • MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();

MemberService 는 인터페이스인 MemberRepository 를 의존하고 있지만 구현 클래스인 MemoryMemberRepository 도 의존하고 있다. 즉 DIP를 위반하고 있다. 그러면 어떻게 DIP를 지킬 수 있을까? 답은 정리에 나와있다.

 

 

정리

• 객체 지향의 핵심은 다형성
• 다형성 만으로는 쉽게 부품을 갈아 끼우듯이 개발할 수 없다.
• 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다.
• 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.
• 뭔가 더 필요하다.
  
  • 스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP 를 가능하게 지원
    • DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입
    • DI 컨테이너 제공
  • 클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장
  • 쉽게 부품을 교체하듯이 개발

 

권장사항 정리

• 모든 설계에 열할과 구현을 분리하자
• 애플리케이션 설계도 공연을 설계하듯이 배역만 만들어두고, 배우는 언제든지 유연하게 변경할 수 있도록 만드는것이 좋은 객체지향 설계이다
• 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자

 

고민

• 인터페이스를 남발하면 추상화라는 비용이 발생한다. 
• 기능을 확장할 가능성이 없다면, 구현 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩토링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.