[Spring] IoC와 DI (1/2)

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[Spring] IoC와 DI (1/2)

waveofmymind 2023. 5. 27. 12:33

Inversion of Control

제어의 역전이라고 한다.
스프링 애플리케이션에서 스프링 빈의 생성과 의존관계 설정, 사용 및 제거 등의 작업을 애플리케이션 코드가 아닌 스프링 컨테이너가 담당한다.
이를 스프링 컨테이너가 코드 대신 빈에 대한 제어권을 갖고 있다고 해서 IoC라고 부른다.
스프링 컨테이너를 IoC 컨테이너라고 부르기도 한다.

IoC 컨테이너

스프링에서 IoC를 담당하는 컨테이너를 빈 팩토리, DI 컨테이너, Application Context라고 부른다.
빈(오브젝트)의 생성과 빈 사이의 런타임 관계를 설정하는 DI의 관점에서 컨테이너를 빈 팩토리 또는 DI 컨테이너라고 부른다.
그러나 스프링 컨테이너는 단순히 DI작업보다 더 많은 작업을 하는데, DI를 위한 빈 팩토리에 여러가지 기능을 추가한 것을 Application Context라고 한다.
정리하면, Application Context는 그 자체로 IoC와 DI 기능 뿐만 아니라 그 이상의 기능을 가지고 있다.

빈 팩토리와 Application Context

빈 팩토리

스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스
스프링 빈을 관리하고 조회하는 역할을 한다.
getBean() 메서드가 대표적이다.

ApplicationContext

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, 
		HierarchicalBeanFactory, MessageSource, ApplicationEventPublisher, 
				ResourcePatternResolver {}

빈 팩토리를 상속한 만큼, 빈 팩토리의 기능을 모두 제공한다.
위에서 extends한 인터페이스는 모두 빈 팩토리 인터페이스의 서브 인터페이스이며, 빈 팩토리에 없는 추가 기능을 제공한다. 즉, 애플리케이션은 이를 혼합해서 다음과 같은 기능을 제공한다.
- 메시지 소스를 활용한 국제화 기능
  - 한국에서 들어오면 한국어로, 영미권에서 들어오면 영어로
- 환경 변수
  - 로컬, 개발, 운영 등을 구분해서 처리한다.
- 애플리케이션 이벤트
  - 이벤트를 발행하고 구독하는 모델을 편리하게 지원
- 편리한 리소스 조회
  - 파일, 클래스패스, 외부 등에서 리소스를 편리하게 조회한다.

설정 메타 정보

IoC 컨테이너의 가장 기초적인 역할은 오브젝트를 생성하고, 이를 관리하는 것이다.

이 때, 스프링 컨테이너가 관리하는 오브젝트를 빈이라 부른다.

설정 메타 정보는 이 빈을 어떻게 만들고 어떻게 동작하게 할 것인가에 관한 정보이다.

스프링 컨테이너는 자바 코드, XML, Groovy 등 다양한 형식의 설정 정보를 받아들일 수 있도록 유연하게 설계되어있다.

어노테이션 기반의 자바 설정

@Configuration
public class AppConfig {

		@Bean
		public MemberService memberService() {
				return new MemberServiceImpl(memberRepository());
		}
}

@Configuration: 1개 이상의 빈을 제공하는 클래스의 경우 반드시 명시해야함
@Bean: 클래스를 빈으로 등록할 때 사용한다.

XML 기반의 스프링 빈 설정

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://
www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

	 <bean id="memberService" class="hello.core.member.MemberServiceImpl">
			 <constructor-arg name="memberRepository" ref="memberRepository"/>
	 </bean>
</beans>

형식이 다를 뿐, 자바 코드로 된 설정 파일과 비슷하다.
최근에는 잘 사용하지 않는다.

스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefinition

스프링은 이런 다양한 형식을 지원하기 위해 BeanDefinition이라는 추상화가 존재한다.
자바 코드를 읽어 BeanDefinition을, XML을 읽어 BeanDefinition을 만든다. 그렇기 때문에 스프링 컨테이너는 자바 코드, XML을 구분할 필요 없이 BeanDefinition만 알면 된다.
이를 빈 설정 메타 정보라고 하는데, @Bean 과 <bean> 당 각각 하나씩 메타 정보가 생성된다.

AnnotationConfigApplicationContext는 AnnotatedBeanDefinitionReader를 사용해서 AppConfig.class를 읽고 BeanDefinition을 생성한다.
GenericXmlApplicationContext는 XmlBeanDefinitionReader를 사용해서 appConfig.xml 설정 정보를 읽고 BeanDefinition을 생성한다.

Dependency Injection - 의존 관계 주입

의존관계란?

"A가 B를 의존한다" 는 추상적인 표현이지만, 토비의 스프링에서는 "의존 대상 B가 변하면, 그것이 A에 영향을 미친다" 라고 한다.

즉, B의 기능이 추가되거나 변경되면 그 영향이 A에 미치는 것이다.

class BurgerChef {
    private HamBurgerRecipe hamBurgerRecipe;

    public BurgerChef() {
        hamBurgerRecipe = new HamBurgerRecipe();        
    }
}

햄버거 레시피가 변하게 되었을때, 변화된 레시피에 따라서 BurgerChef 클래스를 수정해야한다.

레시피의 변화가 요리사의 행위에 영향을 미쳤기 때문에 요리사는 레시피에 의존한다고 할 수 있다.

Dependency를 인터페이스로 추상화

위 예제에서, BurgerChef는 HamburgerRecipe만 의존할 수 있는 구조로 되어있다.

더 다양한 햄버거 레시피를 의존할 수 있게 구현하려면, 인터페이스로 추상화해야 한다.

class BurgerChef {
    private BurgerRecipe burgerRecipe;

    public BurgerChef() {
        burgerRecipe = new HamBurgerRecipe();
        //burgerRecipe = new CheeseBurgerRecipe();
        //burgerRecipe = new ChickenBurgerRecipe();
    }
}

interface BugerRecipe {
    newBurger();
} 

class HamBurgerRecipe implements BurgerRecipe {
    public Burger newBurger() {
        return new HamBerger();
    }
}

이제 더 다양한 버거 레시피에 의존할 수 있는 BurgerChef가 되었다.

이처럼 의존 관계를 인터페이스로 추상화하게 되면, 더 다양한 의존 관계를 맺을 수 있고, 실제 구현 클래스와의 관계가 느슨해지면 결합도가 낮아진다.

그래서 결국 DI는?

위 코드에서는 BurgerChef 내부적으로 의존관계인 BurgerRecipe가 어떤 값을 가질지 직접 정하고 있다.

이때 DI는 어떤 햄버거 레시피를 만들 지는 버거 가게 사장이 정하는 상황이라고 할 수 있다. 즉, BurgerChef가 의존하고 있는 BurgerRecipe를 외부에서 결정하고 주입하는 것이다.

class BurgerChef {
    private BurgerRecipe burgerRecipe;

    public BurgerChef(BurgerRecipe bugerRecipe) {
        this.burgerRecipe = bugerRecipe;
    }
}

//의존관계를 외부에서 주입 -> DI
new BurgerChef(new HamBurgerRecipe());
new BurgerChef(new CheeseBurgerRecipe());
new BurgerChef(new ChickenBurgerRecipe());

이처럼 의존관계를 외부에서 결정하는 것을 DI(의존 관계 주입)이라고 한다.

스프링에서는 외부의 대상이 IoC 컨테이너가 되어, 빈을 알아서 주입해준다.