스프링의 의존성 주입과 객체간의 결합도 이해: 객체 생성과 관리를 이루는 기본 개념 및 실제 적용

 

 

 

 

우리가 알던 기존의 Java Programming 에서는 Class를 생성하고 new를 입력하여 원하는 객체를 

 

직접 생성한 후에 사용했었습니다. 

 

 

 

하지만 Spring에서는 직접 new를 이용하여 생성한 객체가 아니라, 

 

Spring에 의하여 관리당하는 자바 객체를 사용합니다. 

 

 

 

이렇게 Spring에 의하여 생성되고 관리되는 자바 객체를 Bean이라고 합니다. 

 

Spring Framework 에서는 Spring Bean 을 얻기 위하여 ApplicationContext.getBean() 와 같은 메소드를 

 

사용하여 Spring 에서 직접 자바 객체를 얻어서 사용합니다.

 

 

 

 

 

JAVA에서 Annotation 이라는 기능이 있습니다. 사전상으로는 주석의 의미이지만 

 

Java 에서는 주석 이상의 기능을 가지고 있습니다. 

 

Annotation은 자바 소스 코드에 추가하여 사용할 수 있는 메타데이터의 일종입니다. 

 

소스코드에 추가하면 단순 주석의 기능을 하는 것이 아니라 특별한 기능을 사용할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

의존성 주입이란 외부에서 두 객체간의 관계를 결정해주는 디자인 패턴으로 

 

인터페이스를 사이에 두고 클래스 레벨에서는 의존 관계가 고정되지 않도록 하고 

 

런타임시에 관계를 동적으로 주입하여 결합도를 낮출 수 있게 하는 기법입니다.

 

자바에서 결합도에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

#강한 결합

 

객체 내부에서 다른 객체를 생성하는 것은 강한 결합도를 가지는 구조입니다.

 

A클래스 내부에서 B라는 객체를 직접 생성하고 있다면 (New 연산자를 통해) 

 

B객체를 C객체로 바꾸고 싶은 경우에 A클래스도 수정해야하는 방식이기 때문에 강한 결합입니다.

 

public class Cup {

}
public class Shop{
    private Cup cup;

    public Shop(){
        this.cup = new cup()
    }
}

 

예를 들어 , Shop 클래스에서 Cup을 판매하고 싶을 때 new 연산자를 통해 pencil객체를 Shop 내부에서 생성할 경우

 

,Food로 바꾸고 싶을 때 Shop 클래스에서의 생성자 변경이 필요할 것입니다.

 

또한, 위 코드는 객체들간의 관계가 아니라 클래스간 관계를 맺고 있습니다.

 

이는 근본적으로 Shop에서 불필요하게 어떤 제품을 판매할 지에 대한 관심이 분리되지 않았기 때문입니다.

 

 

 

 

 

#느슨한 결합

 

 

객체를 주입 받는다는 것은 외부에서 생성된 객체를 인터페이스를 통해 넘겨받는 것입니다.

 

이렇게 하면 런타임시에 의존관계가 결정되기 때문에 결합도를 낮출 수 있습니다.

 

 - 의존성 주입을 통한 문제 해결

 

 

먼저 다형성이 필요합니다.

 

Cup , Food등 여러가지 제품을 하나로 표현하기 위해 Product라는 interface가 필요합니다.

 

public interface Product{

}
public class Cup implements Product{

}

 

이제 우리는 Store와 Cup이 강하게 결합되어 있는 부분을 제거해주어야 합니다.

 

이를 제거하기 위해서 다음과 같이 외부에서 상품을 주입(Injection)받아야 합니다.

 

public class Store{
    private Product product;

    public store(Product product){
        this.product = product;
    }
}

 

여기서 Store에서 Product 객체를 주입하기 위해서는 애플리케이션 실행시점에 필요한 빈을 생성하여,

 

의존성이 있는 두 객체를 연결하기 위해 한 객체를 다른 객체로 주입시켜줘야 합니다.

 

예를들어 Product를 구현한 Cup 클래스 객체를 생성하고,

 

그 객체를 Store로 주입시켜주는 역할을 위해 DI컨테이너가 필요한것입니다.

 

public class BeanFactory{
    public void store(){
        // Bean의 생성
        Product cup = new Cup();

        // 의존성 주입
        Store store = new Store(cup);
    }
}

 

그리고 이러한 개념은 제어의 역전(Inversion of Control, IoC)라고 불리기도 합니다.

 

어떠한 객체를 사용할지에 대한 책임이 BeanFactory와 같은 클래스에게 넘어갔고,

 

자신은 수동적으로 주입받는 객체를 사용하기 때문입니다.

 

(실제 Spring에서는 BeanFactory를 확장한 Application Context를 사용합니다.)

 

 

 

 

 

스프링의 의존성 주입

 

한 객체가 어떤 객체(구체 클래스)에 의존할 것인지는 별도의 관심사입니다.

 

Spring에서는 DI 컨테이너를 통해 서로 강하게 결합되어 있는 두 클래스를 분리하고, 

 

두 객체 간의 관계를 결정해 줌으로써 결합도를 낮추고 유연성을 확보하고자 하였습니다.

 

의존성 주입으로 애플리케이션 실행 시점에 객체를 생성하고 관계를 결정해 줌으로써 

 

다른 구체 클래스에 의존하는 코드를 제거하며 서로 다른 두 객체의 결합을 약하게 만들어 주었습니다.

 

또한 이러한 방법은 상속보다 휠씬 유연합니다.

 

 

 

단 여기서 주의해야 하는 것은 다른 빈을 주입받으려면 자기 자신이 반드시 컨테이너의 빈이어야 한다는 것입니다.

 

스프링은 다양한 의존성 주입방법을 제공하는데, 생성자 주입, 필드 주입, Setter 주입이 있습니다.

 

 

 

 

 

#생성자 주입

 

@Service
public class SportsClubServiceImpl implements SportsClubService{

    private MemberRepository memberRepository;
    private TeamRepository teamRepository;

    public SportsClubServiceImpl(MemberRepository memberRepository, TeamRepository teamRepository){
        this.memberRepository = memberRepository;
        this.teamRepository   = teamRepository;
    }
}

 

생성자 주입은 생성자를 통해 의존 관계를 주입하는 방법입니다.

 

생성자 주입은 생성자의 호출 시점에 1회 호출되는것을 보장됩니다.

 

그렇기 때문에 주입받은 객체가 변하지 않거나, 반드시 객체의 주입이 필요한 경우에 강제하기 위해 사용할 수 있습니다.

 

또한 Spring Framework에서는 생성자 주입을 적극 지원하고 있기 때문에,

 

생성자가 1개만 있을 경우에 @Autowired를 생략해도 주입이 가능하도록 편의성을 제공하고 있습니다.

 

 

 

 

 

#수정자 주입

 

@Service
public class SportsClubImpl implements SportsClubService{
    private MemberRepository memberRepository;
    private TeamRepository teamRepository;

    @Autowired
    public void setMemberRepository(MemberRepository memberRepository){
        this.memberRepository = memberRepository;
    }

    @Autowired
    public void setTeamRepository(TeamRepository teamRepository){
        this.teamRepository = teamRepository;
    }
}

 

수정자 주입은 필드 값을 변경하는 Setter를 통해서 의존 관계를 주입하는 방법입니다.

 

Setter 주입은 생성자 주입과 다르게 주입받는 객체가 변경될 가능성이 있는 경우에 사용합니다.

 

@Autowired로 주입할 대상이 없는 경우에는 오류가 발생합니다.

 

위의 예제에서는 XXX 빈이 존재하지 않을경우 오류가 발생하는 것입니다.

 

주입할 대상이 없어도 동작하도록 하려면 @Autowired(required = false)를 통해 설정할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

#필드 주입

 

@Service
public class SportsClubImpl implements SportsClubService{

    @Autowired
    private MemberRepository memberRepository;
    @Autowired
    private TeamRepository teamRepository;

}

 

필드 주입(Filed Injection)은 필드에 바로 의존 관계를 주입하는 방법입니다.

 

필드 주입을 이용하려면 코드가 간결해져서 과거에 상당히 많이 이용되었던 주입 방법입니다.

 

하지만 필드 주입은 외부에서 접근이 불가능하다는 단점이 존재하는데,

 

테스트 코드의 중요성이 부각됨에 따라 필드의 객체를 수정할 수 없는 필드 주입은 거의 사용되지 않게 되었습니다.

 

또한 필드 주입은 반드시 DI 프레임워크가 존재해야 하므로 반드시 사용을 지양해야 합니다.

 

그렇기에 애플리케이션의 실제 코드와 무관한 테스트 코드나 설정을 위해 불가피한 경우에만 이용하도록 합시다.

 

 

 

 

**생성자 주입을 사용해야하는 이유

 

 

최근에 Spring을 포함한 DI 프레임워크의 대부분이 생성자 주입을 권장하고 있는데,

 

자세한 이유는 아래와 같습니다.

 

 

1. 객체의 불변성 확보

 

2. 테스트 코드의 작성

 

3. final 키워드 작성 및 Lombok과의 결합

 

4. 순환 참조 에러 방지

 

 

 

 

* final 키워드 작성 및 Lombok과의 결합

 

생성자 주입을 사용하면 필드 객체에 final 키워드를 사용할 수 있으며,

컴파일 시점에 누락된 의존성을 확인할 수 있습니다.

 

 

반면에 생성자 주입을 제외한 다른 주입 방법들은 객체의 생성(생성자 호출)

 

이후에 호출되므로 final 키워드를 사용할 수 없습니다.

 

또한 final 키워드를 붙임으로써 Lombok과 결합되어 코드를 간결하게 작성할 수 있습니다.

 

Lombok에는 final 변수를 위한 생성자를 대신 생성해주는 @RequiredArgsConstructor를 제공하고 있습니다.

 

Spring과 같은 DI 프레임워크는 Lombok과 환상적인 궁합을 보여주는데,

 

위에서 작성했던 생성자 주입 코드를 Lombok과 결합시키면 다음과 같이 간편하게 작성할 수 있습니다.

 

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class SportsClubImpl implements SportsClubService{

    private final MemberRepository memberRepository;
    private final TeamRepository teamRepository;

    @Override
    public void register(String name){
        memberRepository.add(name);
    }

}

 

이러한 코드가 가능한 이유는 앞서 설명하였듯

 

Spring에서는 생성자가 1개인 경우 @Autowired를 생략할 수 있도록 도와주고 있으며,

 

해당 생성자를 Lombok으로 구현하였기 때문입니다.

 

 

 

긴글 읽어 주셔서 감사합니다.