의존 객체 주입을 사용하자

2020-11-22

이번 장의 내용은 스프링의 DI(Dependency Injection)과 관련있는 내용이다.

대부분의 클래스는 하나 이상의 클래스에 의존한다. 가령 맞춤법 검사기는 사전(dictionary)에 의존하는데, 이런 클래스를 정적 유틸리티 클래스로 구현한 모습을 볼 수 있다.

정적 유틸리티를 잘못 사용한 예 - 유연하지 않고 테스트하기 어려움

public class SpellChecker {
  private static final Lexicon dictionary = ...;
}

이와 비슷하게도 싱글턴으로도 구현하는 경우도 있다.

싱글턴을 잘못 사용한 예 - 유연하지 않고 테스트하기 어려움

public class SpellChecker {
  private final Lexicon dictionary = ...;
  
  private SpellChecker(...) {}
  public static SpellChecker INSTANCE = new SpellChecker(...);
}

두 방식 모두 사전을 단 하나만 사용한다고 가정을 했기때문에 유연성이 떨어진다. 실제로는 사전이 언어별로 따로 있고, 특수 어휘용 사전을 별도로 두기도 한다, 그런 점에서 위에 설계는 새로운 사전으로 바꿀 수 없기에 유연성이 매우 떨어진다.

그럼 사전을 바꿀 수 있도록 final을 제거하고, setter 메소드를 추가하면 되지 않을까?

이 방법은 아쉽게도 오류를 내기 쉽고, 멀티스레드 환경에서는 사용할 수 없다. 사용하는 자원에 따라 동작이 달라지는 클래스에는 정적 유틸리티 클래스나 싱글턴 방식이 적합하지 않다.

SpellChcker 클래스가 여러 자원 인스턴스를 지원해야 하며, 클라이언트가 원하는 자원(dictionary)를 사용해야 한다. 이 조건을 만족하기 위해선, 인스턴스를 생성할 때 생성자에 필요한 자 원을 넘겨주는 방식 을 사용해야 한다. 이는 의존 객체 주입의 한 형태로, 맞춤법 검사기인 SpellChecker를 생성할 때 원하는 사전의 객체를 주입해주면 된다.

의존 객체 주입은 유연성과 테스트 용이성을 높여준다.

public class SpellChecker {
  private final Lexicon dictionary;
  
  public SpellChecker(Lexicon dictionary) { 
    this.dictionary = Objects.requireNonNull(dictionary);
  }
}

의존 객체 주입 패턴은 또한 불변을 보장하기 때문에, 여러 클라이언트가 의존 객체들을 안심하고 공유할 수 있기도 하다.

이 패턴을 변형하여 생성자에 Supplier<T> 를 이용하여 팩터리를 넘겨줄 수 있다.

Supplier 를 이용한 팩터리 패턴

public class SimpleShapeFactory {

    private static Map<String, Supplier<? extends Shape>> shapesByCriteria = new HashMap<>();

    static {
        shapesByCriteria.put(ShapeType.SQUARE, Square::new);
        shapesByCriteria.put(ShapeType.CIRCLE, Circle::new);
    }

    public static Shape createShape(ShapeType shapeType) {
        return shapesByCriteria.get(shapeType).get();
    }
  
    enum ShapeType{
      SQUARE,
      CIRCLE
    }

}

이 방식을 사용해 클라이언트는 자신이 명시한 타입의 하위 타입이라면 무엇이든 생성할 수 있는 팩터리를 넘길 수 있다.

이 방식을 사전 예제에 대입해 보면 다음과 같다.

LexiconFactory.java

public class LexiconFactory {

    private static final Map<LexiconType, Supplier<? extends Lexicon>> DICTIONARY = new HashMap<>();

    static {
        DICTIONARY.put(LexiconType.KOREAN, KoreanDictionary::new);
        DICTIONARY.put(LexiconType.ENGLISH, EnglishDictionary::new);
        DICTIONARY.put(LexiconType.FRENCH, FrenchDictionary::new);
    }

    private LexiconFactory() {
    }

    public static Lexicon getDictionary(LexiconType lexiconType){
				return DICTIONARY.get(lexiconType).get();
    }

    enum LexiconType{
        KOREAN,
        ENGLISH,
        FRENCH
    }
}

클라이언트 사이드 코드

SpellChecker spellChecker = 
  new SpellChecker(LexiconFactory.getDictionary(LexiconFactory.LexiconType.KOREAN));

얼핏 보면 LexicionFactory 클래스는 DICTIONARY 변수 안에 객체를 미리 생성해 놓고, 싱글턴처럼 동일 객체를 반환 하는 것만 같다.

하지만 Supplier 라는 람다표현식을 적어놨기 때문에, Supplier.get() 하는 순간 매번 새로운 객체를 반환한다.

정리

의존 객체주입은 유연성과 테스트 용이성을 개선해준다. 그치만, 의존성이 수천 개가 되는 큰 프로젝트에선 코드를 어지럽게 만든다. 이를 간단하게 해주는 프레임워크 들이 몇개 있다

  • 대거(Dagger)
  • 주스(Guice)
  • 스프링(Spring)