클린코드 저자 로버트 마틴이 좋은 객체 지향 설계의 5가지 원칙을 다음과 같이 정리하였다.
- SRP(Single Responsibility Pricinple): 단일 책임 원칙
- OCP(Open Closed Principle): 개방 폐쇄 원칙
- LSP(Liskov Substitution Principle): 리스코프 치환 원칙
- ISP(Interface Segregation Principle): 인터페이스 분리 원칙
- DIP(Dependency Inversion Principle): 의존관계 역전 원칙
- 한 클래스는 하나의 책임만 가져야 한다.
- 변경이 있을 때 다른 코드의 파급 효과가 적으면 단일 책임 원칙을 잘 따른 것이다.
- 객체가 담당하는 책임이 많아질수록, 해당 객체의 변경에 따른 영향도의 범위가 커지며 이는 단일 책임 원칙을 위반한 것이다.
- 예) UI 변경, 객체의 생성과 사용을 분리
자동차 휠의 구동 특성에 따라 전륜(FWD), 후륜(RWD), 사륜(AWD)로 구분되는 Car 클래스가 있다고 하자. 이를 객체로 구현한 경우는 다음과 같다.
public class Car
{
private final String WD;
private final int[] WHEEL = { 0, 0, 0, 0 };
public Car(String wd)
{
WD = wd;
}
public void run(int power)
{
switch (WD.toUpperCase())
{
case "FWD" -> {
WHEEL[0] = power;
WHEEL[1] = power;
}
case "RWD" -> {
WHEEL[3] = power;
WHEEL[4] = power;
}
case "AWD" -> {
WHEEL[0] = power;
WHEEL[1] = power;
WHEEL[3] = power;
WHEEL[4] = power;
}
}
System.out.println("휠 동력 상태: " + WHEEL[0] + ", " + WHEEL[1] + ", " + WHEEL[2] + ", " + WHEEL[3]);
}
}잘 구현된 객체처럼 보이지만 이는 한 클래스에 책임을 세개나 부여했고, SRP 원칙을 위반한 정책이다.
위의 예시는 간단한 구조이지만 만약 코드가 복잡해지고 규모가 커진다면 해당 코드를 수정할 때마다 다른 코드를 일괄 수정해야할 수도 있다.
단일 책임 원칙을 지키기 위해선 1객체 = 1책임으로 객체를 간결하게 설계해야 한다.
abstract public class Car
{
protected final String WD;
protected final int[] WHEEL = { 0, 0, 0, 0 };
public Car(String wd)
{
WD = wd;
}
abstract public void run(int power);
}
class FrontWheelCar extends Car
{
public FrontWheelCar(String wd)
{
super(wd);
}
@Override
public void run(int power)
{
WHEEL[0] = power;
WHEEL[1] = power;
System.out.println("휠 동력 상태: " + WHEEL[0] + ", " + WHEEL[1] + ", " + WHEEL[2] + ", " + WHEEL[3]);
}
}일단 run()이라는 함수를 가진 Car Interface를 구현해준다.
이후 Car Interface를 상속받아 각각의 휠 구동 방식을 하나씩만 갖는 클래스를 구현한다면 객체는 단일 책임 원칙을 준수하게 된다.
소프트웨어 요소는 확장에는 열려있으나 변경에는 닫혀있어야 한다.
이 원칙은 다형성을 활용하여 적용할 수 있다.
우선 기존 코드의 문제점을 살펴보자.
// 기존 코드
@Service
public class MemberService {
private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
}
// 변경 코드
@Service
public class MemberService {
// private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
private MemberRepository memberRepository = new MybatisMemberRepository();
}위의 예시에서 기존 코드에서 구현체를 바꾸려고 하면 코드 자체를 수정해야하는 문제점이 있다.
즉 MemberService가 JdbcMemberRepository를 의존하기 때문에 새로운 구현체인 MybatisMemberRepository로 바꾸려면 저런식으로 코드를 수정해야한다.
이는 OCP를 위반한 코드이다. 이러한 문제점은 IoC(제어의 역전), DI(의존성 주입)을 통해 해결할 수 있다.
다음 코드를 보자.
@Service
public class MemberService {
private MemberRepository memberRepository;
public MemberService(MemberRepository memberRepository) {
this.memberRepository = memberRepository;
}
}위와 같이 코드를 변경하면 MemberService는 MemberRepository 인터페이스에만 의존하고 구현체는 객체를 생성하는 시점에 주입하여 구현체에 의존하지 않을 수 있다.
- 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 한다.
- 다형성에서 하위 클래스는 인터페이스 규약을 다 지켜야 한다는 것, 다형성을 지원하기 위한 원칙, 인터페이스를 구현한 구현체는 믿고 사용하려면 이 원칙이 필요하다.
- 단순히 컴파일이 성공하는 것과는 다른 이야기이다. 프로그램이 수행하는 업무가 목표하는 바와 일치하는지에 대한 문제이다.
- 예) 자동차 인터페이스의 엑셀은 앞으로 가야 한다. 뒤로가게 구현하면 LSP 위반, 느리게 가더라도 앞으로 가야한다.
특정 클라이언트를 위한 인터페이스는 여러 개가 범용 인터페이스 하나보다 낫다.
예를들어 범용 자동차 인터페이스 하나보다는 운전 인터페이스, 정비 인터페이스로 분리하는 것이 낫다.
또 하나의 예를들면 사용자 클라이언트 인터페이스 하나보다는 운전자 클라이언트 인터페이스, 정비사 클라이언트 인터페이스로 분리하는 것이 낫다.
분리한다면 하나의 인터페이스가 변경되어도 하나의 클라이언트에게 영향을 주지 않는다.(정비 인터페이스가 변경되어도 운전자 클라이언트에 영향이 없다.)
또한 인터페이스가 명확해지고 대체 가능성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
개발자는 추상화에 의존해야하며, 구체화에 의존하면 안된다.
의존성 주입은 이 원칙을 따르는 방법 중 하나이다.
즉, 역할에 의존하라는 뜻이다.(K3, 아반떼에 의존하는 것이 아닌 Car에 의존하라는 의미이다.)
인터페이스에 의존하는 것이 아닌 구현체에 의존하게 되면 변경에 닫혀있지 않게되어 OCP를 위반하게 된다.
@Service
public class MemberService {
// private MemberRepository memberRepository = new JdbcMemberRepository();
private MemberRepository memberRepository = new MybatisMemberRepository();
}다음과 같이 구현체에 의존하는 코드가 있다.
이 코드를 DIP 원칙을 만족하도록 설계하기 위해서는 단순히 MemberRepository에만 의존하도록 해야한다.