객체 지향 원리 적용

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CS/OOP

객체 지향 원리 적용

minsu20 2023. 3. 3. 03:33

우선 회원 도메인과 주문 도메인을 설계 및 구현해보자

1.1 회원 도메인 설계

회원 도메인 협력 관계

회원 클래스 다이어그램

회원 객체 다이어그램

1.2 회원 도메인 개발

Grade(enum)

public enum Grade {
 BASIC,
 VIP
}

Member 엔티티

public class Member {

     private Long id;
     private String name;
     private Grade grade;

     public Member(Long id, String name, Grade grade) {
     this.id = id;
     this.name = name;
     this.grade = grade;
     }

     public Long getId() {
     return id;
     }

     public void setId(Long id) {
     this.id = id;
     }

     public String getName() {
     return name;
     }

     public void setName(String name) {
     this.name = name;
     }

     public Grade getGrade() {
     return grade;
     }

     public void setGrade(Grade grade) {
     this.grade = grade;
     }
 
}

회원 저장소

MemberRepository 인터페이스

public interface MemberRepository {

     void save(Member member);
     
     Member findById(Long memberId);
     
}

MemoryMemberRepository

public class MemoryMemberRepository implements MemberRepository {

     private static Map<Long, Member> store = new HashMap<>();

     @Override
     public void save(Member member) {
     store.put(member.getId(), member);
     }

     @Override
     public Member findById(Long memberId) {
     return store.get(memberId);
     }
 
}

데이터베이스가 아직 확정이 안되있으므로, 메모리 회원 저장소를 구현해서 우선 개발을 진행하자.

! 참고: HashMap 은 동시성 이슈가 발생할 수 있다. 이런 경우 ConcurrentHashMap 을 사용하자 !

회원 서비스

MemberService 인터페이스

public interface MemberService {

     void join(Member member);
     
     Member findMember(Long memberId);
 
}

MemberServiceImpl

public class MemberServiceImpl implements MemberService {

     private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();

     public void join(Member member) {
     memberRepository.save(member);
     }

     public Member findMember(Long memberId) {
     return memberRepository.findById(memberId);
     }
 
}

1.3 회원 도메인 테스트

class MemberServiceTest {

     MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
     
     @Test
     void join() {
     
         //given
         Member member = new Member(1L, "memberA", Grade.VIP);
         
         //when
         memberService.join(member);
         Member findMember = memberService.findMember(1L);
         
         //then
         Assertions.assertThat(member).isEqualTo(findMember);
     
     }
 
}

위와 같은 회원 도메인 설계는 의존관계가 인터페이스 뿐만 아니라
구현까지 모두 의존하는 문제점이 있다!

2.1 주문 도메인 설계

주문 도메인 협력, 역할, 책임

주문 도메인 전체

주문 도메인 클래스 다이어그램

주문 도메인 객체 다이어그램

2.2 주문과 할인 도메인 개발

DiscountPolicy 인터페이스

public interface DiscountPolicy {
     /**
     * @return 할인 대상 금액
     */
     int discount(Member member, int price);
}

FixDiscountPolicy

public class FixDiscountPolicy implements DiscountPolicy {

     private int discountFixAmount = 1000; //1000원 할인
     
     @Override
     public int discount(Member member, int price) {
         if (member.getGrade() == Grade.VIP) {
         	return discountFixAmount;
         } else {
        	 return 0;
         }
     }
 
}

RateDiscountPolicy

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;
         }
     }
}

Order 엔티티

public class Order {

     private Long memberId;
     private String itemName;
     private int itemPrice;
     private int discountPrice;
     
     public Order(Long memberId, String itemName, int itemPrice, int discountPrice) {
         this.memberId = memberId;
         this.itemName = itemName;
         this.itemPrice = itemPrice;
         this.discountPrice = discountPrice;
     }
     
     public int calculatePrice() {
     	return itemPrice - discountPrice;
     }
     
     public Long getMemberId() {
   	 	return memberId;
     }
     
     public String getItemName() {
     	return itemName;
     }
     
     public int getItemPrice() {
     	return itemPrice;
     }
     
     public int getDiscountPrice() {
     	return discountPrice;
     }
     
     @Override
     public String toString() {
         return "Order{" +
         "memberId=" + memberId +
         ", itemName='" + itemName + '\'' +
         ", itemPrice=" + itemPrice +
         ", discountPrice=" + discountPrice +
         '}';
     }
}

OrderService 인터페이스

public interface OrderService {

 	Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice);
 
}

OrderServiceImpl

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

     private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();
     private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
     
     @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);
     }
}

2.3 주문과 할인 도메인 테스트

class OrderServiceTest {

     MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
     OrderService orderService = new OrderServiceImpl();
     
     @Test
     void createOrder() {
         long memberId = 1L;
         Member member = new Member(memberId, "memberA", Grade.VIP);
         memberService.join(member);
         
         Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);
         Assertions.assertThat(order.getDiscountPrice()).isEqualTo(1000);
     }
}

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);
     }
}

RateDiscountPolicy를 적용하려면 클라이언트인 OrderServiceImpl 코드를 변경해야 한다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService {

//  private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();
    private final DiscountPolicy discountPolicy = new RateDiscountPolicy();
    
}

위처럼 자바 코드를 작성하면, OCP와 DIP 원칙에 어긋난다.

기능을 확장해려면 클라이언트 코드에 영향을 주기 때문에 OCP를 위반!
주문 서비스 클라이언트(OrderServiceImpl)는 DiscountPolicy 인터페이스를 의존하는 것과 동시에 구현 클래스인 FixDiscountPolicy 혹은 RateDiscountPolicy에도 의존하고 있기 때문에 DIP를 위반!

기대했던 의존관계가 이와 같다면,

실제 의존관계는 이와 같이 클라이언트인 OrderServiceImpl 이 DiscountPolicy 인터페이스 뿐만 아니라 FixDiscountPolicy 인 구체 클래스도 함께 의존하고 있다.

그래서 FixDiscountPolicy 를 RateDiscountPolicy 로 변경하는 순간 OrderServiceImpl 의 소스 코드도 함께 변경해야 하므로 OCP도 위반한다.

따라서 DIP를 위반하지 않도록 인터페이스에만 의존하도록 의존관계를 변경하면 된다.

인터페이스에만 의존하도록 설계를 변경한다.

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    private final DiscountPolicy discountPolicy;
}

그러나 이 경우에는 구현체가 없기 때문에 null pointer exception이 발생하며 제대로 동작하지 않는다.

-> 이 문제를 해결하려면 누군가가 클라이언트인 OrdeServiceImpl에 DiscountPolicy의 구현 객체를 대신 생성하고 주입해주어야 한다.

AppConfig의 등장

애플리케이션의 전체 동작 방식을 구성하기 위해 구현 객체를 생성하고, 연결하는 책임을 가지는 별도의 설정 클래스이다. 이를 클라이언트인 OrderServiceImpl에 구현하지 않은 이유는, SRP 원칙을 지키기 위해서이다. OrderServiceImpl은 DiscountPolicy의 구현 객체를 가지고 주문 로직을 수행하는 역할을 수행해야 한다. 여기에 추가로 각 인터페이스에 어떤 구현 객체가 들어와야 하는지 정하는, 즉 또 다른 역할(책임)을 추가한다면 클라이언트는 점점 복잡해진다. 따라서 각각의 책임을 확실히 분리하기 위해 AppConfig를 별도로 만든다.

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 생성한다.

MemberServiceImpl
MemoryMemberRepository
OrderServiceImpl
FixDiscountPolicy

AppConfig는 생성한 객체 인스턴스의 참조(레퍼런스)를 생성자를 통해서 주입(연결)해준다.

MemberServiceImpl -> MemoryMemberRepository
OrderServiceImpl -> MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy

각 클래스에서 생성자를 만든다.

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);
     }
     
}

설계 변경으로 MemberServiceImpl 은 MemoryMemberRepository 를 의존하지 않고 단지 MemberRepository 인터페이스만 의존할 수 있다.
MemberServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없고, 어떤 구현 객체를 주입할지는 오직 외부( AppConfig )에서 결정된다.
MemberServiceImpl 은 이제부터 의존관계에 대한 고민은 외부에 맡기고 실행에만 집중할 수 있다.

MemberServiceImpl 은 이제 구체 클래스는 몰라도 되고, MemberRepository 인 추상에만 의존하면 된다. 객체를 생성하고 연결하는 역할과 실행하는 역할이 명확히 분리되었다. appConfig 객체는 memoryMemberRepository 객체를 생성하고 그 참조값을 memberServiceImpl 을 생성하면서 생성자로 전달한다. 클라이언트인 memberServiceImpl 입장에서 보면 의존관계를 마치 외부에서 주입해주는 것 같다고 해서 이를 DI(Dependency Injection), 우리말로 의존관계 주입 또는 의존성 주입이라 한다.

OrderServiceImpl 생성자 주입

public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    private final MemberRepository memberRepository;
    private final DiscountPolicy discountPolicy;
    
    public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
        this.memberRepository = memberRepository;
        ths.discountPolicy = discountPolicy;
    }
}

설계 변경으로 OrderServiceImpl 은 FixDiscountPolicy 를 의존하지 않고, 단지 DiscountPolicy 인터페이스만 의존한다.
OrderServiceImpl 입장에서 생성자를 통해 어떤 구현 객체가 들어올지(주입될지)는 알 수 없고, 생성자를 통해서 어떤 구현 객체을 주입할지는 오직 외부( AppConfig )에서 결정한다.
OrderServiceImpl 에는 MemoryMemberRepository , FixDiscountPolicy 객체의 의존관계가 주입된다.

테스트 코드 오류 수정

class MemberServiceTest {

     MemberService memberService;
     
     @BeforeEach
     public void beforeEach() {
         AppConfig appConfig = new AppConfig();
         memberService = appConfig.memberService();
     }
     
}

class OrderServiceTest {
     MemberService memberService;
     OrderService orderService;
     
     @BeforeEach
     public void beforeEach() {
         AppConfig appConfig = new AppConfig();
         memberService = appConfig.memberService();
         orderService = appConfig.orderService();
     }
     
}

AppConfig 리팩토링

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();
     }

}

별도의 설정 클래스 AppConfig를 사용함으로써, OCP와 DIP 원칙을 지키며 기존에 하고자 했던 설계를 했다. FixDiscountPolicy에서 RateDiscountPolicy로 변경해도 구성 영역인 AppConfig에서 수정하면, 사용 영역의 어떠한 코드 변경없이 확장할 수 있다.

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();
     	return new RateDiscountPolicy();
     }
 
}

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 중 3가지를 적용했다.

SRP 단일 책임 원칙

한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

클라이언트 객체는 직접 구현 객체를 생성하고, 연결하고, 실행하는 다양한 책임을 가지고 있다

-> AppConfig를 이용해서 SRP 단일 책임 원칙을 따르면서 관심사를 분리한다.

DIP 의존관계 역전 원칙

프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.”

AppConfig가 FixDiscountPolicy 객체 인스턴스를 클라이언트 코드 대신 생성해서 클라이언트 코드에 의존관계를 주입해서DIP원칙 해결

OCP

AppConfig가 의존관계를 FixDiscountPolicy에서 RateDiscountPolicy 로 변경해서 클라이언트 코드에 주입하므로 클라이언트 코드는 변경하지 않아도 된다.

소프트웨어 요소를 새롭게 확장해도 사용 영역의 변경은 닫혀 있다!

제어의 역전 IoC

AppConfig는 OrderServiceImpl 이 아닌 OrderService 인터페이스의 다른 구현 객체를 생성하고 실행할 수 도 있다.

그런 사실도 모른체 OrderServiceImpl 은 묵묵히 자신의 로직을 실행할 뿐이다.

의존관계 주입 DI(Dependency Injection)

애플리케이션 실행 시점(런타임)에 외부에서 실제 구현 객체를 생성하고 클라이언트에 전달해서 클라이언트와 서버의 실제 의존관계가 연결 되는 것을 의존관계 주입이라 한다. 의존관계 주입을 사용하면 클라이언트 코드를 변경하지 않고, 클라이언트가 호출하는 대상의 타입 인스턴스를 변경할 수 있다.

출처

인프런 : 스프링 핵심원리 - 기본편

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