스프링 핵심 원리

스프링 핵심 원리

스프링역사

2002년도 로드 존슨 책 출간

EJB의 문제점 지적

EJB없이도 충분히 고품질의 확장 가능한 어플리케이션을 개발 할 수있음을 보여주고 3만라인 이상의 기반 기술예제코드로 선보였다.

여기에 지금의 스프링 핵심개념과 기반 코드가 들어가있다.

BeanFactory ApplicationContext, POJO 제어의역전 의존관계 주입

책이 유명해지고 개발자들이 책의 예제 코드를 프로젝트에 사용되었다.

스프링 역사

전설의 시작

책 출간 직후 Juergen Holler(유겐휠러) Yann Caroff(얀 카로프) 가 로드 존슨에게 오픈소스 프로젝트로 제안했다

스프링 핵심 코드의 상당수는 유겐휠러가 지금도 개발하고 있다.

스프링 이름은 전통적인 J2EE(EJB)라는 겨울을 넘어 새로운 시작이라는뜻으로 지었다.

릴리즈

2003년 스프링 프레임워크 1.0출시 -XML

2006년 스프링 프레임워크 2.0출시 XML 편의 기능 지원

2009년스프링 프레임워크 3.0출시 -자바코드로 설정

2013년 스프링 프레임워크 4.0출시 -자바8

2014년스프링 부트 1.0출시

2017년 스프링 프레임워크 5.0출시 스프링부트 2.0출시 -리엑티브 프로그래밍 지원

리액티브 비동기 넘블럭킹

2023년 3월 현재 5.3.25 스프링부트 2.7. 9

스프링이란

생태계

• 여러 스프링의 기술들을 편리하게 사용할 수 있도록 도와주는 것 : 스프링 부트
• 그외 선택 항목 : 스프링 데이터, 스프링 세션, 스프링 시큐리티, 스프링 Rest Docs, 스프링 배치, 스프링 클라우드, 등등..

스프링프레임워크

핵심 기술: 스프링DI 컨테이너,AOP, 이벤트, 기타

웹기술: 스프링 MVC 스프링 WebFlux

데이터 접근 기술 : 트랜젝션 JDBC ORM 지원 XML 지원

기술통합 캐시 이메일 원격지원 스케줄링

테스트 스프링 기반 테스트 지원

언어 코틀린 그루비

최근에는 스프링부트를 통해서 스프링 프레임워크의 기술들을 편리하게 사용한다.

스프링부트

스프링을 편리하게 사용할 수있도록 지원 최근에는 기본으로 사용한다

단독으로 실행 할 수있는 스프링 애플리케이션을 쉽게 생성한다

Tomcat 같은 웹 서버를 내장해서 별도의 웹 서버를 설치하지 않아도 된다.

손쉬운 빌드 구성을 위하 starter 종속성제공한다

스프링3rd path(외부) 라이브러리 자동 구성한다

메트릭 상태 확인 외부 구성 같은 프로덕션 준비 기능 제공한다

관례의한 간결한 설정한다.

스프링 단어?

스프링이라는 단어 문맥에따라 다르게 사용된다.

스프링DI 컨테이너 기술

스프링 프레임워크

스프링 부트 스프링 프레임워크 등을 모두 포함한 스프링생태계

스프링은 왜 만틀었나요?

핵심 개념

이 기술을 왜 만들었는가?

웹 애플리케이션 만들고, db접근을 편리하게 해주는 기술?

전자정부 프레임워크

웹 서버도 자동으로 띄워주고

클라우드 마이크로서비스?

결과물이다.

스프링의 진짜 핵심

스프링은 자바 언어 기반의 프레임워크

자바 언어의 가장큰 특징 -객체지향 언어

스프링은 객체 지향 언어가 가진 강력한 특징을 살려내는 프레임워크

스프링은 좋은 객체 지향 애플리케이션을 개발할 수있게 도와주는 프레임워크

객체 지향 특징

추상화

캡슐화

상속

다형성

객체 지향 프로그래밍

객체 지향 프로그래미은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위 즉 객체 들의 모임으로 파악하고자 하는것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고 받고 데이터를 처리 할 수있다 (협력)

객체 지향 프로그램은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용한다.

유연하고 변경이용이하다.

레고 블럭 조립하듯이

키보드 마우스를 갈아 끼우듯이

컴퓨터 부품을 갈아 끼우듯이

컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발 할 수 있는 방법 → 다형성(polymorphism)

다형성

다형성의 실세계 비유

실셰계와 객체지향을 1:1로 매칭X

그래도 실셰계의 비유로 이해하기에는 좋음

역할과 구현으로 세상을 구분한다.

다형성의 예

운전자는 K3을 운전하다가 아반뗴 를 운전 할 수있다.왜냐하면 자동차의 구현만 변경되었을뿐 운전자에게 영향을 주지않는다.

자동차 역할 과 자동차 구현을 바꾸더라도

클라이언트에게 영향을 주지않고 새로운 기능을 제공한다 자동차의 역할 과 자동차 구현으로 구분했기떄문에 그렇다

새로운 자동차를 출시하더라도 클라이언트은 안배워도 된다.

로이오 역할 을 우리나 장동건이나 원빈이 할 수있고 줄리엣 역할을 김태희 나 송혜교가 할수있다.

배우는 대체가 가능해야한다. 무명배우을 쓰더라도 공연 해야한다.

여기에서도 역할과 구현을 나눈다. 변경가능한 대체 가능한 생겨요 내부 구조를 몰라도 된다.

로미오가 클라이언트고 줄리엣 이 서버라고 가정해보자

줄리엣의 구현이 변경되더라도 로미오역할 에 영향을 주지않는다.

다른대상으로 대체가 가능하다

다형성의 실세계 비유

운전자 -자동차

공연 - 무대

키보드 마우스 세상의 표준 인터페이스들

정렬 알고리즘

할인 정책 로직

역할 과 구현을 분리

역할과 구현으로 구분하면 세상이 단순해지고 유연해지며 변경이 편리해진다.

장점

클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.

클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.

클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.

클라이언트는 구현 대상자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

역할 과 구현을 분리

자바언어

자바 언어의 다형성을 활용

역할 = 인터페이스

구현= 인터페이스를 구현한 클래스 구현 객체

객체를 설계할떄 역할과 구현을 명확하게 분리

객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고 그 역할을 수행 하는 구현 객체 만들기

1.인터페이스를 설계한다.

1. 인터페이스를 구현할 클래스 만든다.

핵심은 구현보다 인터페이스 먼저다 더 중요하다.

객체의 협력이라는 관계부터 생각

혼자있는 객체는없다.

클라이언트:요청 서버 응답

수많은 객체 클라이언트와 객체 서버는 서로 협력관계를 가진다.

1.번 그림에서 클라이언트가 서버를 요청한다.2.번그림 클라이언트가 서버를 요청하고 요청받는 서버가 클라이언트가 되서 다른 서버에게 요청한다.

자바 언어의 다형성

오버라이딩을 떠올려보자

오버라이딩은 자바 기본문법

오버라이딩된 메서드가 실행

다형성으로 인터페이스를 구현한 객체를 실행 시점에 유연하게 변경 할 수있다.

물론 클래스 상속관계도 다형성, 오버라이딩 적용가능

부모는 마음이 넗어서 자식을 품을 수있고 자식은 마음이 좁아서 부모를 품을 수없다.

다형성 의본질

인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행시점에 유연한게 변경 할 수있다.

다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체 사이의 관계에서 시작해야한다.

클라이언트를 변경하지 않고 서버읙 구현 기능을 유연하게 변경할 수있다.

역할과 구현을 분리정리

실셰게의 역할과 구현이라는 편리한 컨셉을 다형성을 통해 객체 세상으로 가져올 수있다.

유연하고 변경이 용이하다.

확장 가능한 설계다.(MemberRepository를 구현체를 무한으로 설계할 수있다.)

클라이언트에 영향을 주지 않는 변경가능

인터페이스를 안정적으로 잘 설계 하는것이 중요하다.

역할과 구현을 분리 한계

역할(인터페이스) 자체가 변하면 클라이언트 서버 모두에 큰 변경이 발생한다.

자동차를 비행기로 변경해야한다면

대본 자체가 변경되었다면

USB 인터페이스가 변경된다면

인터페이스를 안정적으로 잘 설계하는것이 중요하다.

스프링과 객체지향

1.다형성이 가장 중요하다.

2.스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수있게 도와준다.

1. 스프링에서 이야기하는 제어의역전(IOC)의존관계(DI)은 다형성을 활용해서 역할 과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원하다.
2. 스프링을 사용하면 마치 레고 블럭 조립하듯이 ! 공연 무대의 공연배우를 선택하듯이! 구현을 편하게 변경할 수있다.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙 (SOLID)솔리드

클린코드로 유명한 로버드 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 정리

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)

SRP 단일 책임 원칙 Single responsibility principle

한 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 분리한다.

OCP 개방폐쇄 원칙 Open/closed principle

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다

이런 거짓말 같은 말이? 확장을 하려면, 당연히 기존 코드를 변경?

다형성을 활용해보자

인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현

지금까지 배운 역할과 구현의 분리를 생각해보자

OCP 개방-폐쇄 원칙 문제점

MemberService클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택한다.

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository(); //기존 코드

MemberRepository m = new JdbcMemberRepository(); //변경 코드

**구현 객체를 변경하려면 클라이언트 코드를 변경해야 한다.분명 다형성을 사용했지만 OCP 원칙을 지킬 수 없다.**이 문제를 어떻게 해결해야 하나?

객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요하다.

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 위 한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면, 이 원칙이 필요하다.

단순히 컴파일에 성공하는 것을 넘어서는 이야기

예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가라는 기능, 뒤로 가게 구현하면 LSP 위반, 느리 더라도 앞으로 가야함

ISP 인터페이스 분리 원칙Interface 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 않는다

인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 높아진다.

DIP 의존관계 역전 원칙Dependency inversion principle

프로그래머는 “추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.” 의존성 주입은 이 원칙 을 따르는 방법 중 하나다.

쉽게 이야기해서 구현 클래스에 의존하지 말고, 인터페이스에 의존하라는 뜻이다

앞에서 이야기한 역할(Role)에 의존하게 해야 한다는 것과 같다. 객체 세상도 클라이언트 가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다! 구현체에 의존하게 되면 변 경이 아주 어려워진다.

DIP 의존관계 역전 원칙Dependency inversion principle

그런데 OCP에서 설명한 MemberService는 인터페이스에 의존하지만, 구현 클래스도 동시에 의존한다.

MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택

MemberRepository m = new MemoryMemberRepository();DIP 위반

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.

객체 지향 설계와 스프링

다시 스프링으로스프링 이야기에 왜 객체 지향 이야기가 나오는가?

DI(Dependency Injection): 의존관계, 의존성 주입

스프링은 다음 기술로 다형성 + OCP, DIP를 가능하게 지원

DI 컨테이너 제공클라이언트 코드의 변경 없이 기능 확장 쉽게 부품을 교체하듯이 개발

다시 스프링으로 스프링이 없던 시절

옛날 어떤 개발자가 좋은 객체 지향 개발을 하려고 OCP, DIP 원칙을 지키면서 개발을 해 보니, 너무 할일이 많았다. 배보다 배꼽이 크다. 그래서 프레임워크로 만들어버림

순수하게 자바로 OCP, DIP 원칙들을 지키면서 개발을 해보면, 결국 스프링 프레임워크를 만들게 된다. (더 정확히는 DI 컨테이너)

DI 개념은 말로 설명해도 이해가 잘 안된다. 코드로 짜봐야 필요성을 알게된다! 그러면 이제 스프링이 왜? 만들어졌는지 코드로 이해해보자

정리

모든 설계에 역할과 구현을 분리하자. 자동차, 공연의 예를 떠올려보자.

변경할 수 있도록 만드는 것이 좋은 객체 지향 설계다.

애플리케이션 설계도 공연을 설계 하듯이 배역만 만들어두고, 배우는 언제든지 유연하게 이상적으로는 모든 설계에 인터페이스를 부여하자

실무 고민

하지만 인터페이스를 도입하면 추상화라는 비용이 발생한다.

기능을 확장할 가능성이 없다면, 구체 클래스를 직접 사용하고, 향후 꼭 필요할 때 리팩터 링해서 인터페이스를 도입하는 것도 방법이다.