제어의 역전 & 의존관계 주입

제어의 역전

말 그대로 프로그램의 제어 흐름의 구조가 뒤바뀌는 것으로 프레임워크나 서블릿 컨테이너 등에 적용된 개념이다.

• 이를 적용하면 설계가 깨끗해지고 유연성, 확장성이 증가한다.
• 특정 기술이나 환경에 종속되지 않은 보편적으로 사용되는 프로그래밍 모델이다.

일반적으로 자바 프로그램의 흐름은 메인 메소드와 같이 프로그램이 시작되는 지점에서 사용할 객체를 결정하고 결정한 객체를 생성하고, 생성된 객체에 있는 메소드를 호출한다.

• 이후 호출된 객체 메소드안에서 또 다시 사용할 객체를 결정, 생성, 호출하는 흐름이 반복된다.
• ex) MovieBuddy의 메인함수가 Movie Finder를 호출 -> MovieFinder가 MovieReader를 호출
• 이처럼 모든 객체가 능동적으로 자신이 사용할 객체를 결정하고 언제 어떻게 그 객체를 만들지 스스로 관장한다.
• 모든 종류의 흐름을 사용하는 쪽에서 제어하는 구조이다.

그럼 제어의 흐름 구조가 바뀌는게 뭘까?

이전 포스팅에서 Factory를 생성해 MovieFinder객체를 생성하게 했다.

• MovieBuddy는 Factory가 전달해주는 MovieFinder 객체를 사용한다.
• MovieBuddy객체가 자신이 사용할 객체를 스스로 결정하지않는다.
• 제어 권한을 자신이 아닌 다른 대상, Factory에게 위임했다.
• 이런걸 제어의 흐름 구조가 바뀌었다고한다.

자바 프로그램을 시작하는 메인 메소드를 제외한 모든 객체는 제어 권한을 위임받는 특별한 객체에 의해 결정되고 만들어진다.

SOLID 원칙

다섯가지 소프트웨어 설계 원칙

• 함수와 데이터 구조를 클래스로 배치하는 방법, 그리고 클래스를 서로 결합하는 방법으로 구성되어 있다.
• 모듈과 컴포넌트 내부 구조를 이해하기 쉽고, 변경에 유연하게 만드는데 목적을 두고 있다.

📌 개방 폐쇄 원칙 (OCP)

소프트웨어 개체는 확장에는 열려 있어야 하고, 변경에는 닫혀 있어야 한다.

ex) MovieFinder는 메타데이터 읽기라는 기능을 확장하는 데는 열려있다.

• MovieFinder에 전혀 영향을 주지않고도 MovieReader를 통해 해당 기능을 확장할 수 있다.
• MovieFinder 내부 함수등은 그런 변화에 영향을 받지 않고 유지할 수 있으므로 변경에는 닫혀 있다고 말할 수 있다.

📌 의존성 역전 원칙 (DIP)

ex) 코드를 리팩토링 하기 전에는 MovieFinder가 직접 CsvMovieReader를 의존하고 있었다.

• 상위 정책인 MovieFinder가 하위 정책인 CsvMovieReader에 의존중 : 이런 구조에서는 추상화된 MovieReader의 다형성이 동작하기 어렵다.
• 즉, MovieFinder가 직접 능동적으로 CsvMovieReader를 생성하고 있기 때문에 JaxbMovieReader와 같은 다른 MovieReader 구현체를 사용할 수가 없다.

의존성 역전 원칙이 적용된 후에 코드 구조를 보면, MovieFinder는 추상화된 MovieReader에만 의존해서 런타임의 생성자를 통해 CsvMovieReader객체를 전달받아 동작한다.

• 다형성을 적극적으로 활용할 수 있으며, 재사용성이 증가한다.

디자인 패턴

소프트웨어 개발 과정에서 발견된 설계의 노하우를 정리하여 이름을 붙인 것

📌전략 패턴

필요에 따라 변경이 필요한 알고리즘을 추상화를 통해 통째로 외부로 분리시키고, 이를 구현한 구체적인 알고리즘 클래스를 필요에 따라 바꿔 사용할 수 있게 하는 디자인 패턴

ex) MovieFinder는 메타 데이터 읽기라는 기능을 MovieReader라는 인터페이스로 추상화함.

• 메타 데이터 읽기는 xml, csv로 읽는 등 변경의 여지가 있기 때문임.
• 이후 CsvMovieReader, JaxbMovieReader와 같이 구체적인 클래스를 작성해 필요에 따라 바꿔 사용할 수 있게함.

📌 템플릿 메소드 패턴

어떤 작업을 처리하는 일부분을 서브 클래스로 캡슐화해서 전체 구조는 바꾸지 않으면서도 특정 행위를 수행하는 전략만 바꾸는 패턴

ex) 상속을 통해 구현한 MovieFinder

• 합성 이전에 상속으로 MovieFinder를 리팩토링했을 때 MovieFinder내부에서 영화를 찾는 로직은 그대로 두고, 영화 목록을 얻는 loadMovies 메소드만 추상화 시켰었다.
• 이후 상속을 통해 서브 클래스에서 영화 목록을 얻는 행위를 구체적으로 작성했다.

의존관계와 의존관계 주입

• 의존관계 : 어떤 객체가 동작하기 위해 다른 객체를 필요로 할 때, 두 객체 사이에 의존 관계가 형성된다.

협력을 위해 필요한 의존관계는 유지하면서도 변경을 방해하는 의존 관계는 제거해야 한다.

• MovieFinder와 MovieReader는 연결되어 있다.

  • 이처럼 어떤 클래스가 다른 클래스에 접근할 수 있는 경로를 가지거나 해당 클래스의 메소드를 호출하는 경우 두 클래스 사이에 의존 관계가 있다고 말한다.
• CsvMovieReader와 JaxbMovieReader는 인터페이스 MovieReader를 실체화시키고 있다.

MovieFinder가 메타데이터를 읽어오기 위해선 CsvMovieReader또는 JaxbMovieReader가 필요하다.

• MovieFinder는 실행시 CsvMovieReader또는 JaxbMovieReader에 의존한다.
• 그러나 코드 수준에서 MovieFinder는 MovieReader에 의존하고 있다.

• 즉, 코드 시점의 의존 관계와 실행 시점의 의존 관계가 다르다.

  • == 클래스(코드상) 사이의 의존 관계와 객체(실행시) 사이의 의존 관계는 다를 수 있다.

덕분에 MovieFinder는 MovieReader에게 영화 메타데이터 읽기라는 같은 메시지를 전달하나, 전달받는 객체가 CsvMovieReader냐, JaxbMovieReader냐에 따라 다른 읽기 기능을 수행할 수 있다. (다형성)

의존관계 주입 : 생성과 사용을 분리하면서 MovieFinder에는 오로지 MovieReader를 사용해 영화를 검색하는 책임만 남게 되었다.

• 외부의 다른 객체가 MovieFinder에게 MovieReader를 생성해 전달해야한다는 것을 의미한다.
• 이처럼 외부의 독립적인 존재가 객체를 생성한 후, 이를 전달해서 의존 관계를 해결하는 방법을 의존관계 주입이라고 한다.