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스프링에서는 DaoFactory와 같은 자바 클래스를 이용하는 거 말고도 XML을 이용해 DI를 위한 의존관계 정보를 담을 수 있다고 한다.

 

우선 기존의 DaoFactory에서 얻을 수 있는 빈 DI의 정보는 다음 3가지였다.

 

  • 빈의 이름: @Bean 메서드의 이름이 빈의 이름이다. getBean()에서 사용된다.
  • 빈의 클래스: 빈 오브젝트를 어떤 클래스를 이용해서 만들지를 정의한다.
  • 빈의 의존 옵젝트: 빈의 생성자나 수정자 메서드를 통해 의존 오브젝트를 넣어준다. 의존 오브젝트도 하나의 빈이기에 이름이 있을 것이고, 그 이름에 해당하는 메서드를 호출해서 의존 오브젝트를 가져온다.

XML은 그렇다고 해서 자바 코드처럼 유연하게 정의될 수 있는 것은 아니기에, 핵심 요소를 잘 짚어서 태그와 속성을 알아야 한다고 한다.

 

클래스에서와 XML에서의 설정은 다음과 같이 대응된다.

  자바 코드 설정정보 XML 설정정보
빈 설정파일 @Configuration <beans>
빈의 이름 @Bean
methodName()
<bean id="methodName">
빈의 클래스 return new BeanClass(); class = "a.b.c...BeanClass">

 

기존에 작성했던 코드를 대응해보면

@Bean // <bean
public ConnectionHelper connectionHelper(){ // id = "connectionHelper"
    return new SeungkyuConnection(); // class = "package...SeungkyuConnection"/>
}

 

XML에서는 property 태그를 통해 의존 오브젝트와의 관계를 정의한다.
<property> 태그를 통해 관계를 정의하는데, name은 프로퍼티의 이름을 정의하고 ref는 수정자 메서드를 통해 주입해줄 오브젝트의 빈 이름이다.

수정자를 통해 주입을 하게 된다.

 

만약 다음과 같이 코드를 작성했다고 하자.

public class UserService {
    private String name;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void printName() {
        System.out.println("User name: " + name);
    }
}

 

public class UserController {
    private UserService userService;

    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public void handleRequest() {
        userService.printName();
    }
}

 

그리고 UserController에서 UserService를 사용하기 위해 setter로 주입을 받으려고 한다면 XML을 다음과 같이 작성해준다.

<bean id="userService" class="com.example.UserService">
    <property name="name" value="Seungkyu" />
</bean>

<bean id="userController" class="com.example.UserController">
    <property name="userService" ref="userService" />
</bean>

 

이제 애플리케이션 컨텍스트가 DaoFactory 대신 XML 설정 정보를 활용하도록 만들어보자.

XML에서 빈의 의존관계 정보를 이용하는 IoC/DI 작업에는 GenericXmlApplicationContext를 사용한다.

 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">

    <!-- ConnectionHelper 타입의 Bean 등록 -->
    <bean id="connectionHelper" class="seungkyu.SeungkyuConnection" />

    <!-- UserDao Bean 등록 및 connectionHelper 주입 -->
    <bean id="userDao" class="seungkyu.UserDao">
        <constructor-arg ref="connectionHelper" />
    </bean>

</beans>

 

다음과 같이 applicationContext.xml을 작성하고 resources 폴더에 넣어준다.

 

그리고 DaoFactory에서 @Configuration과 @Bean을 제거해준다.

Annotation이 아닌 XML을 통해서 Bean을 주입하기 때문이다.

 

ApplicationContext context = new GenericXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

UserDao userDao = context.getBean("userDao", UserDao.class);

 

그리고 이렇게 Bean을 가져오면 정상적으로 작동하는 것을 볼 수 있다.

 

근데 알겠지만 이미 스프링에는 데이터베이스의 연결정보를 관리하는 DataSourceProperties라는 클래스가 존재한다.

@ConfigurationProperties("spring.datasource")
public class DataSourceProperties implements BeanClassLoaderAware, InitializingBean {

	private ClassLoader classLoader;

	private boolean generateUniqueName = true;

	private String name;

	private Class<? extends DataSource> type;

	private String driverClassName;

	private String url;

	private String username;

	private String password;

	private String jndiName;

	private EmbeddedDatabaseConnection embeddedDatabaseConnection;

	private Xa xa = new Xa();

	private String uniqueName;

	@Override
	public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
		this.classLoader = classLoader;
	}

	@Override
	public void afterPropertiesSet() throws Exception {
		if (this.embeddedDatabaseConnection == null) {
			this.embeddedDatabaseConnection = EmbeddedDatabaseConnection.get(this.classLoader);
		}
	}

	public DataSourceBuilder<?> initializeDataSourceBuilder() {
		return DataSourceBuilder.create(getClassLoader())
			.type(getType())
			.driverClassName(determineDriverClassName())
			.url(determineUrl())
			.username(determineUsername())
			.password(determinePassword());
	}

	public boolean isGenerateUniqueName() {
		return this.generateUniqueName;
	}

	public void setGenerateUniqueName(boolean generateUniqueName) {
		this.generateUniqueName = generateUniqueName;
	}

	public String getName() {
		return this.name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public Class<? extends DataSource> getType() {
		return this.type;
	}

	public void setType(Class<? extends DataSource> type) {
		this.type = type;
	}

	/**
	 * Return the configured driver or {@code null} if none was configured.
	 * @return the configured driver
	 * @see #determineDriverClassName()
	 */
	public String getDriverClassName() {
		return this.driverClassName;
	}

	public void setDriverClassName(String driverClassName) {
		this.driverClassName = driverClassName;
	}

	public String determineDriverClassName() {
		String driverClassName = findDriverClassName();
		if (!StringUtils.hasText(driverClassName)) {
			throw new DataSourceBeanCreationException("Failed to determine a suitable driver class", this,
					this.embeddedDatabaseConnection);
		}
		return driverClassName;
	}

	String findDriverClassName() {
		if (StringUtils.hasText(this.driverClassName)) {
			Assert.state(driverClassIsLoadable(), () -> "Cannot load driver class: " + this.driverClassName);
			return this.driverClassName;
		}
		String driverClassName = null;
		if (StringUtils.hasText(this.url)) {
			driverClassName = DatabaseDriver.fromJdbcUrl(this.url).getDriverClassName();
		}
		if (!StringUtils.hasText(driverClassName)) {
			driverClassName = this.embeddedDatabaseConnection.getDriverClassName();
		}
		return driverClassName;
	}

	private boolean driverClassIsLoadable() {
		try {
			ClassUtils.forName(this.driverClassName, null);
			return true;
		}
		catch (UnsupportedClassVersionError ex) {
			// Driver library has been compiled with a later JDK, propagate error
			throw ex;
		}
		catch (Throwable ex) {
			return false;
		}
	}

	public String getUrl() {
		return this.url;
	}

	public void setUrl(String url) {
		this.url = url;
	}

	public String determineUrl() {
		if (StringUtils.hasText(this.url)) {
			return this.url;
		}
		String databaseName = determineDatabaseName();
		String url = (databaseName != null) ? this.embeddedDatabaseConnection.getUrl(databaseName) : null;
		if (!StringUtils.hasText(url)) {
			throw new DataSourceBeanCreationException("Failed to determine suitable jdbc url", this,
					this.embeddedDatabaseConnection);
		}
		return url;
	}

	public String determineDatabaseName() {
		if (this.generateUniqueName) {
			if (this.uniqueName == null) {
				this.uniqueName = UUID.randomUUID().toString();
			}
			return this.uniqueName;
		}
		if (StringUtils.hasLength(this.name)) {
			return this.name;
		}
		if (this.embeddedDatabaseConnection != EmbeddedDatabaseConnection.NONE) {
			return "testdb";
		}
		return null;
	}
	public String getUsername() {
		return this.username;
	}

	public void setUsername(String username) {
		this.username = username;
	}

	public String determineUsername() {
		if (StringUtils.hasText(this.username)) {
			return this.username;
		}
		if (EmbeddedDatabaseConnection.isEmbedded(findDriverClassName(), determineUrl())) {
			return "sa";
		}
		return null;
	}

	public String getPassword() {
		return this.password;
	}

	public void setPassword(String password) {
		this.password = password;
	}

	public String determinePassword() {
		if (StringUtils.hasText(this.password)) {
			return this.password;
		}
		if (EmbeddedDatabaseConnection.isEmbedded(findDriverClassName(), determineUrl())) {
			return "";
		}
		return null;
	}

	public String getJndiName() {
		return this.jndiName;
	}

	public void setJndiName(String jndiName) {
		this.jndiName = jndiName;
	}

	public EmbeddedDatabaseConnection getEmbeddedDatabaseConnection() {
		return this.embeddedDatabaseConnection;
	}

	public void setEmbeddedDatabaseConnection(EmbeddedDatabaseConnection embeddedDatabaseConnection) {
		this.embeddedDatabaseConnection = embeddedDatabaseConnection;
	}

	public ClassLoader getClassLoader() {
		return this.classLoader;
	}

	public Xa getXa() {
		return this.xa;
	}

	public void setXa(Xa xa) {
		this.xa = xa;
	}

	public static class Xa {

		/**
		 * XA datasource fully qualified name.
		 */
		private String dataSourceClassName;

		/**
		 * Properties to pass to the XA data source.
		 */
		private Map<String, String> properties = new LinkedHashMap<>();

		public String getDataSourceClassName() {
			return this.dataSourceClassName;
		}

		public void setDataSourceClassName(String dataSourceClassName) {
			this.dataSourceClassName = dataSourceClassName;
		}

		public Map<String, String> getProperties() {
			return this.properties;
		}

		public void setProperties(Map<String, String> properties) {
			this.properties = properties;
		}

	}

	static class DataSourceBeanCreationException extends BeanCreationException {

		private final DataSourceProperties properties;

		private final EmbeddedDatabaseConnection connection;

		DataSourceBeanCreationException(String message, DataSourceProperties properties,
				EmbeddedDatabaseConnection connection) {
			super(message);
			this.properties = properties;
			this.connection = connection;
		}

		DataSourceProperties getProperties() {
			return this.properties;
		}

		EmbeddedDatabaseConnection getConnection() {
			return this.connection;
		}
	}
}

 

JPA를 사용했다면 여기에 username과 password, url의 정보를 입력한 경험이 있을 것이다.

이런 값들은 어떻게 주입을 하는걸까?

 

당연히 수정자를 통해 주입을 하는 것이고, 수정자 메서드에는 다른 빈이나 오브젝트 뿐만 아니라 스트링과 같은 단순 값을 넣어줄 수도 있다.

 

만약 기존에 다음과 같이 DB 연결정보를 주입받고 있었다면

dataSource.setDriverClass(com.mysql.jdbc.Driver.class);
dataSource.setUrl("대충 URL");
dataSource.setUsername("seungkyu");
dataSource.setPassword("1234);

 

다음과 같이 XML을 통해서 주입 할 수 있는 것이다.

<property name="driverClass" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
<property name="url" value="jdbc:mysql://localhost/test"/>
<property name="username" value="seungkyu"/>
<property name="password" value="1204"/>

그렇기에 우리는 지금까지 자바 코드를 수정하지 않고도 데이터베이스의 연결 정보를 바꿀 수 있었던 것이다.

 

여기에서 driverClass 타입은 단순 문자열이 아닌 클래스 타입이다.

이렇게 클래스를 넣을 수 있는 이유도 setDriverClass() 메서드의 파라미터 타입을 참고로 적절한 형태로 변환해주기 때문이다.

com.mysql.jdbc.Driver을 com.mysql.jdbc.Driver.class의 오브젝트로 자동 변경해주는 것이다.

 

내부적으로는 다음과 같은 작업이 일어난다고 한다.

Class driverClass = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setDriverClass(driverClass);

 

이렇게 XML을 통해 Bean을 주입하는 방법을 알아보았다.

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우선 의존관계부터 알아보자.

이렇게 A가 B를 사용하면 A가 B에게 의존하는 것이다.

여기서 의존한다는게 무슨 의미일까?

 

B가 변하면 A에게 영향을 미친다는 것이다.

B의 기능이 변화하면 당연히 B를 사용하는 A에게 영향을 미친다. 여기서 A가 변화더라도 B는 아무 영향을 받지 않는다. A를 전혀 사용하고 있지 않기 때문이다.

이런 관계 때문에 의존관계는 방향성도 존재한다.

 

지금의 UserDao가 이렇게 의존하고 있다. 

UserDao가 내부에서 이렇게 ConnectionHelper를 사용하기 때문이다.

 

하지만 여기서는 클래스가 아닌 인터페이스에 의존하고 있다.

이렇게 만들어야 관계가 느슨해지면서 변화에 영향을 덜 받게 된다.

 

런타임시에 의존관계가 만들어지는 경우도 있다.

UserDao와 ConnectionMaker등의 설계와 코드에서 드러나지 않는다는 말이다.

 

프로그램이 시작되고 UserDao 오브젝트가 만들어지고 나서 런타임 시에 의존관계를 맺는 대상을 의존 오브젝트라고 말한다.

 

의존관계 주입은 이렇게 구체적인 의존 오브젝트와 그것을 사용할 주체, 보통 클라이언트라고 부르는 오브젝트를 런타임 시에 연결해주는 작업을 말한다.

 

정리하면 의존관계 주입은 다음과 같은 세가지 조건을 충족하는 작업을 말한다.

  • 클래스 모델이나 코드에는 런타임 시점의 의존관계가 드러나지 않는다. 그러기 위해서는 인터페이스에만 의존하고 있어야 한다.
  • 런타임 시점의 의존관계는 컨테이너나 팩토리 같은 제 3의 존재가 결정한다.
  • 의존관계는 사용할 오브젝트에 대한 레퍼런스를 외부에서 제공해줌으로써 만들어진다.

의존관계 주입은 설계 시점에서 알지 못했던 두 오브젝트가 관계를 맺도록 제 3의 존재가 도와주고, 이걸 IoC 컨테이너 같은 존재가 해준다고 볼 수 있다.

 

public class UserDao {

    private ConnectionHelper connectionHelper;

    public UserDao(ConnectionHelper connectionHelper) {
        this.connectionHelper = connectionHelper;
    }
}

 

이렇게 의존관계를 주입해주는 것이다.

코드를 작성하는 과정에서는 인터페이스로만 작업을 하고, 런타임시에 ConnectionHelper를 구현한 구현체를 생성자를 통해 주입해주는 것이다.

 

이렇게 주입하는 것이 아니라, 스스로 검색을 해서 관계를 맺어주는 의존관계 검색이라고 불리는 것도 있다.

의존관계 검색은 자신이 필요로하는 의존 오브젝트를 능동적으로 찾는다.

 

다음과 같은 UserDao 생성자는 의존관계 검색을 사용하는 것이다.

    public UserDao(){
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(DaoFactory.class);
        this.connectionHelper = context.getBean("connectionHelper", ConnectionHelper.class);
    }

 

이렇게 이름과 타입을 사용하여 원하는 의존관계를 가져오는 것이다.

 

자 이제 기존의 문제였던 상황을 살펴보자.

기존에는 데이터베이스의 연결 정보를 변경하기 위해서, 코드가 작성된 모든 부분을 수정했을 것이다.

하지만 DI 방식을 사용해 다음과 같이 구현했다면

@Bean
public ConnectionMaker connectionMaker(){
	return new LocalDBConnectionMaker();
}

 

이제 이 연결 정보를 변경하기 위해서, 이렇게 한 줄만 수정하게 될 것이다.

@Bean
public ConnectionMaker connectionMaker(){
	return new ChangedDBConnectionMaker();
}

 

 

이런 의존관계 주입에는 3가지 방법이 있다.

  • 생성자 주입
  • 필드 주입
  • setter 주입

이 중에서 가장 권장되는 방식은 생성자 주입이라고 한다.(스프링의 공식 의견이라고...)

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@Configuration을 사용하는 것과 그냥 팩토리를 사용하는 것과 다른 것이 없어보인다.

 

만약 팩토리를 사용하여 userDao() 메서드를 여러번 호출한다면 동일한 오브젝트가 돌아올까?

당연히 아니고, 매번 새로운 오브젝트가 생성되어 다른 오브젝트가 만들어진다.

 

하지만 애플리케이션 컨텍스트에서 getBean()을 사용해 가져오는 객체는 모두 동일한 오브젝트를 가져오게 된다.

싱글톤으로 저장하고 관리하기 때문이다.

 

왜 스프링에서는 빈을 싱글톤으로 관리할까?

스프링은 대규모의 요청을 처리하기 위해 만들어졌다.

만약 싱글톤을 사용하지 않는다면 요청마다 오브젝트를 생성해야 하고, 생성에도 비용이 드는 것이 아니라 가비지 컬렉션에도 큰 비용이 들게 될 것이다.

그렇기에 하나의 오브젝트만 생성하고, 해당 오브젝트를 공유하는 싱글톤 패턴을 사용하는 것이다.

 

하지만 기존의 싱글톤 패턴은 약간의 문제점이 있었다. (상속 받으면 기본 생성자가 private이다 등등..)

그렇기에 평범한 자바 클래스를 이런 싱글톤으로 활용할 수 있도록 스프링이 기능을 제공한다.

 

하지만 자바는 멀티 스레드 환경이다.

이러한 상황에서 싱글톤을 사용하게 된다면 인스턴스 변수의 사용에 큰 문제가 발생할 수도 있다.

 

기존의 코드를 다음과 같이 바꿔보자.

package seungkyu;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class UserDao {

    private final ConnectionHelper connectionHelper;
    
    private Connection c;
    private User user;

    public UserDao(ConnectionHelper connectionHelper) {
        this.connectionHelper = connectionHelper;
    }

    public User get(String id) throws ClassNotFoundException, SQLException {

//        Connection connection = connectionHelper.makeConnection();
        this.c = connectionHelper.makeConnection();
        PreparedStatement preparedStatement = c.prepareStatement(
                "select * from users where id = ?"
        );

        preparedStatement.setString(1, id);

        var resultSet = preparedStatement.executeQuery();

        resultSet.next();

        this.user = new User();
        this.user.setId(resultSet.getString("id"));
        this.user.setName(resultSet.getString("name"));
        this.user.setPassword(resultSet.getString("password"));

        resultSet.close();
        preparedStatement.close();
        c.close();

        return user;
    }
}

 

이러면 UserDao의 User를 공유하게 되기에 해당 메서드를 사용하는 중간에 다른 메서드가 끼어든다면, 내용이 바뀔 수도 있다는 문제가 있다.

 

그렇기에 싱글톤을 사용할 때 다른 싱글톤 빈을 저장하는 용도나 final이라면 인스턴스 변수를 사용해도 괜찮지만, 수정이 될 수 있는 경우에는 인스턴스 변수를 사용하지 않는것이 좋다.

 

 

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스프링에서는 스프링이 제어권을 가지고 직접 만들며 관계를 부여하는 오브젝트를 빈이라고 부른다.

 

자바빈과 비슷한 오브젝트 단위이지만, 스프링 빈은 여기에 스프링 컨테이너가 생성하며 관계설정, 사용등을 제어해주는 제어의 역전이 적용된 오브젝트를 말한다.

 

스프링의 빈 팩토리가 사용할 수 있는 설정정보를 만들어보자.

@Configuration
public class DaoFactory {

    @Bean
    public UserDao userDao(){
        return new UserDao(connectionHelper());
    }

    @Bean
    public ConnectionHelper connectionHelper(){
        return new SeungkyuConnection();
    }
}

 

스프링이 빈 팩토리를 위한 오브젝트 설정을 담당하는 클래스라고 인식할 수 있도록 @Configuration annotation을 달아야 한다.

 

그리고 이 안의 userDao() 메서드는 UserDao 타입 오브젝트를 생성하고 초기화해서 돌려주는 것이기에 @Bean이 붙는다.

다른 부분도 마찬가지로 @Bean을 설정해준다.

 

이 두가지의 annotation 만으로도 애플리케이션 컨텍스트가 IoC 방식을 제공할 수 있게 된다.

 

 

이제 DaoFactory를 설정정보로 사용하는 애플리케이션 컨텍스트를 만들어보자.

ApplicationContext를 구현한 클래스 중에서 Annotation을 사용했기에, AnnotationConfigApplicationContext를 사용했다.

 

ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(DaoFactory.class);

UserDao userDao = context.getBean("userDao", UserDao.class);

 

해당 방법으로 Configuration을 ApplicationContext에 등록하고 getBean을 사용해 해당 userDao의 이름의 빈을 UserDao.class로 가져오는 것이다.

 

같은 타입의 메서드가 여러개 지정되어 있다면, 이 이름을 통해서 빈을 가져올 수 있다.

 

이렇게 스프링의 ApplicationContext로 기존의 오브젝트 팩토리를 대체했다.

 

ApplicationContext는 DaoFactory 클래스를 설정정보로 등록해두고 @Bean이 붙은 메서드의 이름을 가져와 빈 목록을 만들어둔다.

클라이언트가 애플리케이션 컨텍스트의 getBean() 메서드를 호출하면 자신의 빈 목록에서 요청한 이름이 있는지 찾고, 있다면 빈을 생성하는 메서드를 호출해서 오브젝트를 생성시킨 후 클라이언트에 돌려준다.

 

이렇게 IoC 기능으로 ApplicationContext를 사용하면 다음과 같은 장점이 있다.

 

  • 클라이언트는 구체적인 팩토리 클래스를 알 필요가 없다.

프로젝트가 커져가며 Factory들도 점차 많아질텐데, 그러면 클라이언트가 필요한 오브젝트를 가져오기 위해 Factory 클래스들을 찾아야 한다는 문제가 있다. 이를 ApplicationContext에 등록하면 일관된 방식으로 원하는 오브젝트를 가져올 수 있다.

 

  • ApplicationContext는 종합 IoC 서비스를 제공해준다.

ApplicationContext는 단순하게 오브젝트와 관계설정에만 관여하는 것이 아니다. 오브젝트가 만들어지는 방식, 시점과 전략을 다르게 가져갈 수 있다고 한다. 이를 통해 오브젝트를 효과적으로 활용할 수 있는 다양한 기능을 제공한다.

 

  • 애플리케이션 컨텍스트는 빈을 검색하는 다양한 방법을 제공한다.

애플리케이션 컨텍스트의 getBean() 메서드는 빈의 이름을 이용해 빈을 찾아주기에, 특별한 설정이 되어 있는 빈도 찾을 수 있다.

 

이제 스프링의 IoC 용어를 정리하고 마무리해보겠다.

 

  • 빈(Bean)

빈은 스프링 IoC 방식으로 관리하는 오브젝트라는 뜻이다. 스프링을 사용하는 애플리케이션에서 만들어지는 모든 오브젝트가 빈은 아니다. 그 중에서 스프링이 직접 생성과 제어를 담당하는 오브젝트만을 빈이라고 부른다.

 

  • 빈 팩토리(Bean factory)

스프링의 IoC를 담당하는 핵심 컨테이너를 가리킨다. 빈을 등록하고, 생성하고, 조회하고 돌려주고 그 외의 빈을 관리하는 기능을 담당한다. 하지만 보통은 이를 확장한 ApplicationContext를 사용한다.

 

  • 애플리케이션 컨텍스트(Application Context)

빈 팩토리를 확장한 IoC 컨테이너이다. 기본적인 기능은 빈 팩토리와 동일하며, 여기에 스프링이 제공하는 각종 부가 서비스를 추가로 제공한다. 그렇기에 스프링의 기능을 모두 포함하여 이야기 할 때 Application Context라고 말한다.

 

  • 설정정보(Configuration metadata)

빈 팩토리가 IoC를 적용하기 위해 사용하는 메타정보를 말한다. 컨테이너에 어떤 기능을 세팅하거나 조정하는 경우에도 사용하지만, IoC 컨테이너에 의해 관리되는 애플리케이션 오브젝트를 생성하고 구성할 때도 사용된다.

 

  • 컨테이너

IoC 방식으로 빈을 관리한다는 의미에서 애플리케이션 컨텍스트나 빈 팩토리를 컨테이너라고 한다. 

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책을 읽어봤지만, IOC에 대해 바로 이해할 수는 없어서 자료들을 많이 찾아보고 해당 자료대로 작성해보려 한다.

 

기존에는 개발자가 작성한대로 제어의 흐름이 진행되었다.

이것을 프렘워크가 담당하도록 하는 것을 제어의 역전이라고 한다고 한다.

 

이해가 어려우니 코드로 보도록 하자.

 

만약, UserService를 작성하고 UserServiceImpl로 구현을 해서 개발한다면, 이런 방식으로 UserService를 호출하게 될 것이다.

// 개발자가 직접 객체를 생성하는 방식 (IOC 아님)
UserService userService = new UserServiceImpl();

 

이것에 IOC를 적용한다면 다음과 같다.

// IOC 방식 (스프링이 객체를 대신 생성해주고 주입해줌)
@Autowired
private UserService userService;

 

UserService를 사용은 하지만, 어떤 객체로 사용하는지는 모르고 스프링이 제어해준대로 사용하게 된다.

 

이렇게 생성이나 호출 제어는 프레임워크에게 맡기는 방법을 제어의 역전이라고 한다.

 

스프링에서 굉장히 자주 사용하며, 결합도를 낮춰 확장성과 유지보수에 도움을 준다고 한다.

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1.2에서는 상속을 이용하여 다른 연결을 가지는 UserDao를 만들었었다.

 

상속이 아닌 다른 방법으로도 관심사를 분리할 수 있을 것이라고 생각하기에, 아예 연결을 수행하는 독립적인 클래스를 만들어서 분리해보도록 하자.

 

public class SeungkyuConnection {

    public Connection getConnection() throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        return DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");
    }
}

 

이렇게 연결만을 수행하는 클래스를 만들고, 해당 클래스를 통해 Dao에서 연결을 생성하도록 만들었다.

public class UserDao {

    private SeungkyuConnection seungkyuConnection;

    public UserDao(){
        seungkyuConnection = new SeungkyuConnection();
    }

    public void add(User user) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Connection connection = seungkyuConnection.getConnection();

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "insert into users(id, name, password) values(?,?,?)"
        );

        preparedStatement.setString(1, user.getId());
        preparedStatement.setString(2, user.getName());
        preparedStatement.setString(3, user.getPassword());

        preparedStatement.executeUpdate();

        preparedStatement.close();
        connection.close();
    }

    public User get(String id) throws ClassNotFoundException, SQLException {

        Connection connection = seungkyuConnection.getConnection();

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "select * from users where id = ?"
        );

        preparedStatement.setString(1, id);

        var resultSet = preparedStatement.executeQuery();

        resultSet.next();

        var user = new User();
        user.setId(resultSet.getString("id"));
        user.setName(resultSet.getString("name"));
        user.setPassword(resultSet.getString("password"));

        resultSet.close();
        preparedStatement.close();
        connection.close();

        return user;
    }
}

 

이런 방법에도 2가지 문제점이 있다고 한다.

 

첫째는 이러한 리펙토링도 add와 get등 기존의 연결을 사용하고 있던 코드들을 찾아서 모두 새로운 방식의 연결로 바꿔줘야 한다는 일이다.

현재는 2가지 부분만 변경을 하면 되지만, 프로젝트가 커지고 파일이 분리될수록 해당 코드들을 모두 찾아서 바꾸어주기는 어려울 것이다.

 

둘째는 UserDao에서 데이터베이스의 연결에 대해 알고 있어야 한다는 점이다.

연결에 대한 정보가 SeungkyuConnection에 존재하기 때문에, 현재 UserDao는 해당 정보들에게 종속되어 버린다.

 

이러한 방식을 해결하기 위해, 두 클래스를 느슨하게 연결하도록 만들어주는 인터페이스를 사용한다.

 

인터페이스를 사용하면 해당 메서드의 정보만 제공하고, 구현에 관한 내용은 신경 쓸 필요가 없기 때문에 연결을 느슨하게 만들어준다.

Connection을 인터페이스로 만든다면 UserDao는 자신이 사용할 클래스에 대해 깊게 알 필요가 없어진다는 것이다.

 

 

이렇게 ConnectionHelper 인터페이스를 구현하고, 해당 객체를 UserDao에서 사용하는 방법으로 해결 할 수 있다.

SeungkyuConnection에서 해당 인터페이스를 구현하고, 데이터베이스의 연결에 대한 정보를 가지고 있다.

 

public class SeungkyuConnection implements ConnectionHelper {

    public Connection getConnection() throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        return DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");
    }
}

 

이러면 UserDao에서는 ConnectionHelper의 makeConnection 메서드를 사용하고 있기 때문에, 사용하는 클래스를 변경하더라도 add(), get()의 메서드에서 코드를 수정해줄 필요가 없다.

 

이렇게 만들어도, UserDao의 생성자에서 사용할 객체의 클래스 이름을 사용해 UserDao를 생성해야 한다는 문제가 있다.

 

    private ConnectionHelper connectionHelper;

    public UserDao(){
        connectionHelper = new SeungkyuConnection(); //SeungkyuConnection으로 생성해줘야 함
    }

 

이러면 데이터베이스의 연결 정보를 변경하고 싶을 때마다, UserDao의 코드를 수정해줘야 한다.

 

이렇게 현재 UserDao에서 직접적으로 SeungkyuConnection을 사용하기 때문에 발생한 문제이다.

UserDao에서는 인터페이스만을 사용하여 해당 클래스를 구현해야 한다.

 

런타임 중에 오브젝트 관계를 만들어주기 위해 

    private ConnectionHelper connectionHelper;

    public UserDao(ConnectionHelper connectionHelper) {
        this.connectionHelper = connectionHelper;
    }

 

이렇게 생성자에서 ConnectionHelper를 구현한 객체를 받고, 해당 객체를 사용해 UserDao를 동작하도록 구현하여 UserDao와 SeungkyuConnection관의 의존관계를 제거한다.

 

사용할 때는

UserDao userDao = new UserDao(new SeungkyuConnection());

이렇게 연결정보를 담고있는 ConnectionHelper를 넘겨주어야 한다.

 

이러면 UserDao는 이제 연결과 데이터베이스의 정보에 신경쓰지 않고, ConnectionHelper를 사용해 데이터베이스를 조작할 수 있다.

 

개방 폐쇄 원칙

지금까지는 Dao를 사용해 다양한 방법으로 리펙토링을 해보고 장단점을 비교했다.

이것의 결과로 개방 폐쇄 원칙(OCP)에 대해 설명해보자.

현재 UserDao는 데이터베이스를 연결하는 방법으로는 확장이 가능하다.

동시에 UserDao는 핵심 로직들은 영향을 받지 않고 유지할 수 있다.

이런 것을 개방에는 열려있고, 변경에는 닫혀있는 개방 폐쇄 원칙이라고 한다.

 

높은 응집도와 낮은 결합도

응집도가 높다고 하는 것은 하나의 모듈과 클래스가 하나의 관심사만 집중하고 있다는 뜻이다.

현재 UserDao에서는 데이터베이스를 통해 사용자의 정보를 관리하는 것에 집중하고 있다.

여기에 데이터베이스를 연결하는 코드가 추가된다면, 사용자의 정보라는 관심사에 어긋나게 된다.

유지보수를 위해 하나의 클래스는 관심사를 가지는 기능들로 높은 응집도를 유지하도록 해야한다.

 

결합도는 하나의 오브젝트가 변경이 일어날 때, 관계를 맺고 있는 다른 오브젝트에게 변화를 요구하는 정도이다.

만약 인터페이스를 사용하지 않았다면, SeungkyuConnection을 변경할 때 UserDao도 계속 같이 변경해줘야 했을 것이다.

이것이 SeungkyuConnection과 UserDao간의 결합이 생기기 때문이었으며, 이를 인터페이스를 통한 의존으로 해결해주었다.

 

이렇게 응집도를 높이고, 결합도를 낮추는 방법으로 유지보수를 더 수월하게 할 수 있도록 해야한다.

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이번 챕터에서는 구조와 관심사에 관해 이야기 하는 것 같다.

 

public class UserDao {

    public void add(User user) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        var connection = DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "insert into users(id, name, password) values(?,?,?)"
        );

        preparedStatement.setString(1, user.getId());
        preparedStatement.setString(2, user.getName());
        preparedStatement.setString(3, user.getPassword());

        preparedStatement.executeUpdate();

        preparedStatement.close();
        connection.close();
    }

    public User get(String id) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        var connection = DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "select * from users where id = ?"
        );

        preparedStatement.setString(1, id);

        var resultSet = preparedStatement.executeQuery();

        resultSet.next();

        var user = new User();
        user.setId(resultSet.getString("id"));
        user.setName(resultSet.getString("name"));
        user.setPassword(resultSet.getString("password"));

        resultSet.close();
        preparedStatement.close();
        connection.close();

        return user;
    }
}

 

이렇게 만든 코드에서 만약 데이터베이스의 정보를 바꾸려고 한다면, 모든 코드에서 하나하나 코드를 바꿔야 한다는 문제가 생긴다는 것이다.

그렇기 때문에 관심사에 따라 중복되는 코드를 추출해 별도로 분리해야 한다.

private Connection getConnection() throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        return DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");
    }

 

이렇게 연결에 관한 부분을 분리했다.

 

만약 데이터베이스의 연결에 관한 정보가 변경된다면, 이 곳에서 한번에 연결에 대한 정보를 변경 할 수 있다.

이렇게 기존의 동작에는 영향을 주지 않으면서 내부 구조를 재구성하는 작업을 리펙토링이라고 한다.

방금 이러한 작업이 리펙토링의 일종이며, 유지보수를 위해 꼭 필요한 작업 중 하나이다.

 

조금 더 리펙토링 해보도록 하자.

만약, 현재 UserDao에서 add와 get의 코드를 공개하지 않고 데이터베이스의 연결을 수정하고 싶다면 어떻게 해야할까?

 

생성자를 통해 데이터베이스의 연결 정보를 받아올 수는 있지만, 일부의 메서드만 수정할 수 있도록 하기 위해서는 객체지향의 특징은 추상화를 이용하면 된다.

 

public abstract class UserDao {

    public void add(User user) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Connection connection = getConnection();

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "insert into users(id, name, password) values(?,?,?)"
        );

        preparedStatement.setString(1, user.getId());
        preparedStatement.setString(2, user.getName());
        preparedStatement.setString(3, user.getPassword());

        preparedStatement.executeUpdate();

        preparedStatement.close();
        connection.close();
    }

    public User get(String id) throws ClassNotFoundException, SQLException {

        Connection connection = getConnection();

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "select * from users where id = ?"
        );

        preparedStatement.setString(1, id);

        var resultSet = preparedStatement.executeQuery();

        resultSet.next();

        var user = new User();
        user.setId(resultSet.getString("id"));
        user.setName(resultSet.getString("name"));
        user.setPassword(resultSet.getString("password"));

        resultSet.close();
        preparedStatement.close();
        connection.close();

        return user;
    }

    public abstract Connection getConnection() throws ClassNotFoundException ,SQLException;
}

 

이렇게 UserDao를 추상 클래스로, getConnection()을 추상 메서드로 변경한 후

 

public class SeungkyuUserDao extends UserDao{

    public Connection getConnection() throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        return DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");
    }
}

 

상속받는 객체에서 해당 추상 메서드를 구현하고

 

UserDao userDao = new SeungkyuUserDao();

 

SeungkyuUserDao를 부모 객체인 UserDao로 할당하여 그대로 사용한다.

 

이런 식으로 객체지향의 특징을 잘 활용하면 리펙토링을 적절하게 할 수 있다.

 

이런 방식으로 부모 객체에서 추상화해둔 메서드들을 자식 메서드에서 구현하여 사용하는 디자인 패턴을 템플릿 메서드 패턴이라고 한다.

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스프링을 사용하면서, 스프링을 깊게 공부해보고 싶다는 욕심이 있었다.

백엔드 개발자로 꾸준하게 성장하고 싶었기에, 이번 기회에 토비의 스프링을 사용하여 스프링의 처음부터 다시 보려고 한다.

 

책은 가격이 좀 나갔지만, 도안탄히엔님께서 주셨다.(감사합니다!!)

 

우선 DAO를 만들어보자.

 

DAO는 데이터베이스와 상호작용하며, 데이터를 조회하거나 조작하는 기능을 전담하는 클래스이다.

 

우선 사용자 정보를 저장하는 클래스이다.

public class User {

    private String id;
    private String name;
    private String password;

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
}

 

이렇게 필드가 private으로 직접 변경이 불가능하고, getter와 setter로 조작해야 하며 기본 생성자가 존재하는 오브젝트를 자바빈이라고 한다.

 

이렇게 만든 사용자의 정보 객체로 데이터베이스를 조작할 수 있도록 DAO 클래스를 만들어보자.

 

 

package seungkyu;

import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class UserDao {

    public void add(User user) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        var connection = DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "insert into users(id, name, password) values(?,?,?)"
        );

        preparedStatement.setString(1, user.getId());
        preparedStatement.setString(2, user.getName());
        preparedStatement.setString(3, user.getPassword());

        preparedStatement.executeUpdate();

        preparedStatement.close();
        connection.close();
    }

    public User get(String id) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

        var connection = DriverManager.getConnection(
                "jdbc:mysql://localhost:3306/tobi",
                "root",
                "seungkyu");

        PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(
                "select * from users where id = ?"
        );

        preparedStatement.setString(1, id);

        var resultSet = preparedStatement.executeQuery();

        resultSet.next();

        var user = new User();
        user.setId(resultSet.getString("id"));
        user.setName(resultSet.getString("name"));
        user.setPassword(resultSet.getString("password"));

        resultSet.close();
        preparedStatement.close();
        connection.close();

        return user;
    }
}

 

이렇게 일단 JDBC 커넥션을 항상 열고 닫는 방법으로 DAO를 만들었다.

 

간단하게 메인 메서드에서 테스트를 해보았는데

 

이렇게 정상적으로 저장되는 것을 볼 수 있다.

 

정상적으로 작동은 하지만, 개선할 부분이 많은 코드라고 한다.

다음 챕터에서 수정해보며 알아보도록 하자.

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