객체 지향 프로그래밍이란?

객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 객체의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다. 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 유연하고 변경이 용이하게 만들기 때문에 대규모 소프트웨어 개발에 많이 사용된다.
※ 출처 : 위키

유연하고, 변경이 용이하다🤔?

안 되면 코드를 통으로 뒤엎는 초보자 입장에선 확 와닿지 않는다. 간단히 말하자면 객체 지향이 추구하는 유연하고, 변경이 용이함이란, 레고 블럭 조립하듯, 컴퓨터 부품을 갈아끼우듯, 컴포넌트를 쉽고 유연하게 변경하면서 개발할 수 있는 방법을 말한다. 즉 객체 지향의 핵심은 다형성에 있다.

다형성이란?

설명을 위해 역할(인터페이스)과 구현(구현 객체)으로 세상을 구분해 보자. 예를 들어 운전자는 자동차를 바꿔도 운전을 할 수 있다. 자동차가 디젤에서 전기차로 바뀌어도 운전자에게 영향을 주지 않는다. 즉, 운전자는 자동차 인터페이스(역할)만 알고 있으면 구현체가 바뀌어도 영향을 받지 않는다. 이처럼 다형성은 클라이언트에 영향을 주지 않고 새로운 기능을 제공 가능하게한다.

다형성의 장점

• 클라이언트는 대상의 역할(인터페이스)만 알면 된다.
• 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조를 몰라도 된다.
• 클라이언트는 구현 대상의 내부 구조가 변경되어도 영향을 받지 않는다.
• 클라이언트트 구현 대상 자체를 변경해도 영향을 받지 않는다.

우리는 자바 언어를 사용함에 있어서도 다형성을 활용하여 객체를 설계할 때 역할과 구현을 명확히 분리하고, 객체 설계시 역할(인터페이스)을 먼저 부여하고, 그 역할을 수행하는 구현 객체를 만들수 있다.

다형성의 본질

• 인터페이스를 구현한 객체 인스턴스를 실행 시점에 유연하게 변경할 수 있다.
• 다형성의 본질을 이해하려면 협력이라는 객체사이의 관계에서 시작해야한다.
• 클라이언트를 변경하지 않고, 서버의 구현 기능을 유연하게 변경할 수 있다.

스프링과 객체 지향

• 스프링은 다형성을 극대화해서 이용할 수 있게 도와준다.
• 스프링에서 말하는 제어의 역전, 의존관계 주입(DI)은 다형성을 활용해서 역할과 구현을 편리하게 다룰 수 있도록 지원한다.
• 스프링을 사용하면 구현을 편리하게 변경할 수 있다.

스프링과 객체 지향 설계에 대해서 제대로 이해하기 위해서는 다형성 말고 SOLID(객체 지향 설계의 5가지 원칙)을 알아야한다. 또...? 면접에도 나오는 질문이라고 하니 잘 기억해두자.

좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙(SOLID)

1. SRP 단일 책임 원칙 (Single responsibility principle)

한개의 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.

여기서 하나의 책임은 의미가 좀 모호하다. 책임은 클 수도 있고, 작을 수도 있으므로 문맥과 상황에 맞게 파악해야 한다. 책임 판단의 중요한 기준은 변경이다. 변경이 있을 때 파급 효과가 적을수록 단일 책임 원칙이 잘 지켜진 것이다.

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

소프트웨어 요소는 확장에는 열려 있으나 변경에는 닫혀 있어야 한다.

🤯🤯🤯🤯🤯🤯🤯?????솔직히 처음엔 코드의 변경 없이 확장을 하라는 게 무슨 말인지 이해가 안 갔다. 조금 더 자세히 풀어쓰자면 OPC는 다형성을 활용하는 원칙이다. 역할과 구현의 분리를 하여, 인터페이스를 구현한 새로운 클래스를 하나 만들어서 새로운 기능을 구현할 수 있다. 그러나 아래 코드를 보면 문제점이 보인다.

🤔OCP 개방-폐쇄 원칙의 문제점

public class MemberService {
	private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository(); // 기존코드
    }

public class MemberService {
    private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository(); // 변경코드
    }

이처럼 구현 객체를 변경하기 위해 클라이언트 코드(MemberService)를 변경해야한다. 결국 다형성을 사용했지만 코드의 변경이 생기는 것(OPC원칙이 지켜지지 않음)을 확인 할 수 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 객체를 생성하고, 연관관계를 맺어주는 별도의 조립, 설정자가 필요해진다. 이 역할을 스프링 컨테이너가 해준다.

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 한다. 예를들어 자동차 인터페이스의 브레이크는 멈추는 기능이다. 앞으로 가게 구현해도 컴파일 오류는 나지 않지만 LSP위반이 된다.

4. ISP 인터페이스 분리 원칙(Interface segregation principle)

특정 클라이언트를 위한 인터페이스 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.

예를 들어 핸드폰 인터페이스를 사용 인터페이스와 수리 인터페이스로 분리한다. 이러면 클라이언트도 핸드폰 사용자 클라이언트와, 핸드폰 수리 클라이언트로 분리할 수 있다. 이렇게 인터페이스를 분리하면 수리 인터페이스가 변해도 핸드폰 사용자 클라이언트에 영향을 주지 않아서 인터페이스가 명확해지고, 대체 가능성이 커진다.

5. DIP 의존관계 역전 원칙(Dependency inversion principle)

프로그래머는 추상화에 의존해야하고 구체화에 의존하면 안된다. 의존성 주입을 따르는 방법 중 하나이다.

이는 클라이언트 코드가 구현 클래스에 의존하지 않고, 인터페이스에 의존해야한다는 의미이다. 예를 들어 사용자(클라이언트)는 역할(Role, ex. 자동차)에 의존해야하지 구현체(ex. k5, 테슬라 모델3, 아이오닉 등)에 의존해서는 안된다. MemberService가 MemberRepository만 바라보고, MemoryMemberRepository나 JdbcMemberRepository는 몰라야한다. 이런식으로 클라이언트가 인터페이스에 의존해야 유연하게 구현체를 변경할 수 있다. 그러나 OCP에서 설명한 MemberService는 MemberService 클라이언트가 구현 클래스를 직접 선택 가능하다. 즉, MemberRepository 인터페이스만 의존하지 않고, 구현 클래스도 동시에 의존한다.

//MemberService는 MemberRepository와 MemoryMemberRepository에도 의존한다. 
public class MemberService {
	private MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository(); 
    }

정리

• 객체 지향의 핵심은 다형성이다.
• 그러나 다형성 만으로는 구현 객체를 변경할 때 클라이언트 코드도 함께 변경된다. 즉 부품을 갈아 끼우듯 개발할 수 없다.
• 결과적으로 다형성 만으로는 OCP, DIP를 지킬 수 없다.

스프링과 객체지향

스프링은 의존성을 주입하는 DI(Dependency Injection)와 DI 컨테이너로 다형성과 OCP, DIP를 가능하게 지원한다. 이를 통해 클라이언트의 코드 변경 없이 기능 확장이 가능하다.