[Spring] intro

📌 개인적인 공간으로 공부를 기록하고 복습하기 위해 사용하는 블로그입니다.
정확하지 않은 정보가 있을 수 있으니 참고바랍니다 :😸
[틀린 내용은 댓글로 남겨주시면 복받으실거에요]

Spring Framework

Framework이란?

1. Frame은 어떤 대상의 큰 틀이나 외형적인 구조를 의미
2. 프로그래밍 상에서의 Framework는 기본적으로 프로그래밍을 하기 위한 어떠한 틀이나 구조를 제공
3. JAVA에서 컬렉션프레임워크
   1. Map이나 Set, List 등의 Collection
   2. 데이터를 저장하기 위해 널리 알려져 있는 자료구조를 바탕으로 비슷한 유형의 데이터들을 가공 및 처리하기 쉽도록 표준화된 방법을 제공하는 클래스의 집합
   3. Collection은 바로 Map, Set, List 같은 인터페이스와 그 인터페이스들을 구현한 구현체들의 집합

Framework의 장단점

1. 장점
   1. 효율적 코드작성 가능
      1. 개발하고자 하는 애플리케이션을 그 밑바닥부터 일일이 전부 개발하는 것이 아니라 서로 다른 애플리케이션 간의 통신이나, 데이터를 데이터 저장소에 저장하는 등의 다양한 기능들 역시 Framework이 라이브러리 형태로 제공함으로써 개발자가 애플리케이션의 핵심 로직을 개발하는 것에 집중할 수 있도록 해줌
   2. 정해진 규약이 있음
      1. framework의 규약에 맞게 코드를 작성하기 때문에, 유지보수가 필요한 경우 더 빠르고 쉽게 문제점을 파악해 수정가능
      2. 유지보수 이외에도 비슷한 기능을 개발할 때 코드의 재사용이 용이하고 기능의 확장 또한 쉽게 확장이 가능
2. 단점
   1. Framework에 대한 학습이 필요 - 어려움
   2. 자유롭고 유연한 개발의 어려움
      1. 이미 만들어진 애플리케이션에서 Framework를 변경하거나, 유연한 개발을 위해 Framework를 사용하지 않게 변경할 경우 정말 많은 시간과 노력이 필요

Framework과 Library의 차이

1. Library
   1. Library는 자동차에서 다양한 기능을 제공하는 부품
   2. 플리케이션을 개발할 때 필요한 기능을 미리 구현해 놓은 집합체
   3. 애플리케이션을 개발하는 데 사용되는 일련의 데이터 및 프로그래밍 코드
   4. 개발자가 짜 놓은 코드 내에서 필요한 기능이 있으면 해당 라이브러리를 호출해서 사용하는 것이 바로 Library
2. Framework (Library를 포함)
   1. Framework는 자동차의 뼈대, 즉 Frame
   2. JAVA의 Math 함수(max, random 등)을 모아 놓은 것이 프레임워크
   3. Framework에서 개발자가 작성한 코드를 사용해서 애플리케이션의 흐름을 만들어 줌

Framework과 Library의 차이는 애플리케이션에 대한 제어권의 차이가 있다고 표현

즉, Library는 애플리케이션 흐름의 주도권이 개발자에게 있는 반면, Framework은 애플리케이션 흐름의 주도권이 개발자가 아닌 Framework에 있다.

Spring Framework란?

• 웹 애플리케이션을 개발하기 위한 여러 Framework들 중에 하나
• 웹 애플리케이션 개발을 위한 Framework에는 Spring뿐만 아니라, Django, Express, Flask, Lalavel 등 다양한 Framework를 통해 개발이 가능
  1. Spring Framework만의 장점
  1. POJO(Plan Old Java Object) 기반의 구성
  2. DI(Dependency Injection) 지원
  3. AOP(Aspect Oriented Programming, 관점지향 프로그래밍) 지원
  4. Java 언어를 사용함으로써 얻는 장점
     1. 정적 타입 언어로서 변수의 타입, 메서드의 입력과 출력이 어떤 타입을 가져야 하는지를 강제함 ⇒ 웹 서버를 구축하는 데 있어서 런타임에 발생하는 오류를 사전에 방지

1. Spring Framework을 학습으로 인한 장점
   1. 객체 지향 설계 원칙에 잘 맞는 재사용과 확장이 가능한 애플리케이션 개발 스킬을 향상가능
   2. 보다 나은 성능과 서비스의 안전성이 필요한 복잡한 기업용 엔터프라이즈 시스템을 제대로 구축하기 위한 능력을 기를 수 있음
2. 배워야 하는 이유
   1. Spring Framework이 도입되기 전에는 JSP나 Servlet 기술을 사용한 Model1, Model2 아키텍처를 기반으로 한 Java 웹 애플리케이션을 제작함
      • jsp
        • html/Javascript 코드와 사용자의 요청을 처리하는 서버 측 Java 코드가 뒤섞여 있는 방식
        • 코드도 길고 여러 언어 섞여 있어 가독성이 떨어지며 유지 보수 측면에서 최악의 방식
      • Servlet
        • 간단한 로직인데 코드 자체가 길다.
   2. Spring MVC 방식이 도입됨으로써 Java 웹 애플리케이션의 제작 방식이 획기적으로 변하게 되었다.
   3. Spring MVC 설정의 복잡함과 어려움을 극복하기 위해 Spring Boot이 탄생

Spring Framework의 특징

POJO(Plain Old Java Object)

POJO는 순수한 JAVA 객체를 의미

POJO 프로그래밍이란?

1. POJO를 이용해서 프로그래밍 코드를 작성하는 것을 의미
2. 크게 두 가지 정도의 기본적인 규칙

   • Java나 Java의 스펙(사양)에 정의된 것 이외에는 다른 기술이나 규약에 얽매이지 않아야 한다.

       public class User {
         private String userName;
         private String id;
         private String password;
             
         public String getUserName() {
           return userName;
         }
             
         public void setUserName(String userName) {
         	this.userName = userName;
         }
             
         public String getId() {
         	return id;
         }
             
         public void setId(String id) {
         	this.id = id;
         }
             
         public String getPassword() {
         	return password;
         }
             
         public void setPassword(String password) {
         	this.password = password;
         }
       }
     

     • 자바에서 제공하는 기능만 사용하여 getter, setter만 가지고 있는 코드 - 캡슐화 할 때 사용
     • Java 언어 이외에 특정한 기술에 종속되어 있지 않은 순수한 객체이기 때문에 POJO에 해당
     • POJO임과 동시에 JAVA BEAN

   • 특정 환경에 종속적이지 않아야 한다.

       public class MessageForm extends ActionForm{ // (1)
             
       	String message;
             
       	public String getMessage() {
       		return message;
       	}
             
       	public void setMessage(String message) {
       		this.message = message;
       	}
             
       }
             
       public class MessageAction extends Action{ // (2)
             
       	public ActionForward execute(ActionMapping mapping, ActionForm form,
       		HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
               throws Exception {
             
       		MessageForm messageForm = (MessageForm) form;
       		messageForm .setMessage("Hello World");
             
       		return mapping.findForward("success");
       	}
             
       }
             
     

     • ActionForm 클래스는 과거에 Struts라는 웹 프레임워크에서 지원하는 클래스
     • (1)에서는 Struts라는 기술을 사용하기 위해서 ActionForm을 상속
     • (2)에서는 역시 Struts 기술의 Action 클래스를 상속받고 있음
     • 상속받는 순간 Struts에 종속 됨,
     • 자바는 단일 상속 밖에 안됨 ⇒ 이미 상속을 받아서 다른 어떤것을 상속받지 못하기때문에 스프링으로 이동시 벗겨내야함,
     • 스프링에서 쓰는 객체가 포조여야 할 필요는 없지만 포조를 지향함.
3. POJO 프로그래밍이 필요한 이유
   • 특정 환경이나 기술에 종속적이지 않으면 재사용 가능하고, 확장 가능한 유연한 코드를 작성가능
   • 저수준 레벨의 기술과 환경에 종속적인 코드를 애플리케이션 코드에서 제거함으로써 코드가 깔끔해짐 ⇒ 디버깅하기도 상대적으로 쉽다.
   • 특정 기술이나 환경에 종속적이지 않기 때문에 테스트 역시 단순해짐.
   • 객체지향적인 설계를 제한 없이 적용할 수 있다.(가장 중요한 이유)
4. POJO와 Spring의 관계
   1. Spring은 POJO 프로그래밍을 지향하는 Framework
   2. Spring Framework은 POJO 프로그래밍을 지향하기 위해 IoC/DI, AOP, PSA라는 기술을 제공
   3. POJO 프로그래밍을 효과적으로 적용하기 위해서는 특정 기술에 대한 지식보다는 JDK의 API에 대한 지식과 객체지향적인 사고방식과 설계를 위한 훈련이 우선시 되어야 함.

IoC/DI

요약

IoC /DI 라는 단어는 IoC를 지향하기위해 DI를 통해 구현. (목적/수단)

1. IoC
   • 애플리케이션 흐름의 주도권이 사용자에게 있지 않고, Framework이나 서블릿 컨테이너 등 외부에 있는 것 즉, 흐름의 주도권이 뒤바뀐 것
2. DI(Dependency Injection)
   • IoC 개념을 조금 구체화시킨 것으로 객체 간의 관계를 느슨하게 해 준다.
3. 클래스 내부에서 다른 클래스의 객체를 생성하게 되면 두 클래스 간에 의존 관계가 성립됨
   • 클래스 내부에서 new를 사용해 참조할 클래스의 객체를 직접 생성하지 않고, 생성자 등을 통해 외부에서 다른 클래스의 객체를 전달받고 있다면 의존성 주입이 이루어진것
   • new 키워드를 사용하여 객체를 생성할 때, 클래스 간에 강하게 결합(Tight Coupling)되어 있다고 한다.
   • 느슨하게 결합(Loose Coupling) : 어떤 클래스가 인터페이스 같이 일반화된 구성 요소에 의존하고 있을 때 ⇒ 객체들 간의 느슨한 결합은 요구 사항의 변경에 유연하게 대처 가능.
4. 의존성 주입(DI)은 클래스들 간의 강한 결합을 느슨한 결합으로 만들어 줌.
5. Spring에서는 애플리케이션 코드에서 이루어지는 의존성 주입(DI)을 Spring에서 대신해 줌

IoC(Inversion of Control)란?

• Library는 애플리케이션 흐름의 주도권이 개발자에게 있고, Framework은 애플리케이션 흐름의 주도권이 Framework에 있다
• IoC는 애플리케이션 흐름의 주도권이 뒤바뀐 것을 의미

서블릿과 웹 애플리케이션 간에 IoC(제어의 역전)

JAVA 콘솔의 주도권 ⇒ main() : 메인메서드

public class Example2_10 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello IoC!");
    }
}

• main() 메서드가 호출되고 난 다음에 System 클래스를 통해서 static 멤버 변수인 out의 println()을 호출
• 개발자가 작성한 코드를 순차적으로 실행하는 게 애플리케이션의 일반적인 제어 흐름

• main() 메서드가 종료되면 애플리케이션의 실행이 종료

  

• 서블릿 클래스는 존재하지만 main() 메인 메서드(=Entry point) 존재 하지 않음
• 서블릿 컨테이너의 경우, 클라이언트의 요청이 들어올 때마다 서블릿 컨테이너 내의 컨테이너 로직(service() 메서드)이 서블릿을 직접 실행시켜 주기 때문에 main() 메서드가 필요 없음
• 즉, 서블릿 컨테이너가 서블릿을 제어하고 있기 때문에 애플리케이션의 주도권은 서블릿 컨테이너에 있음

DI(Dependency Injection)란?

• IoC 개념을 조금 구체화 시킨 것

예를 들어,

A 클래스가 B 클래스의 기능을 사용하기 위해 B를 호출하는 상황은

‘A클래스는 B클래스에 의존한다라고 함.

MenuController클래스

• 클라이언트의 요청을 받는 엔드포인트(Endpoint) 역할을 함
• 메뉴판에 표시되는 메뉴 목록을 조회하기 위해서 MenuService의 기능을 사용
  • new키워드를 사용하여 객체 생성 후 메서드 호출 함
  • 클래스의 객체를 생성해서 참조하게 되면 의존 관계가 성립

MenuService클래스

• MenuController클래스가 전달받은 클라이언트의 요청을 처리하는 역할

but, 의존관계는 성립되었지만 의존성 주입은 X

의존성 주입 예시 코드

1. MenuController 생성자로 MenuService의 객체를 전달받고 있음
2. 생성자를 통해서 어떤 클래스의 객체를 전달받는 것을 ‘의존성 주입’
   1. 생성자의 파라미터로 객체를 전달하는 것을 외부에서 객체를 주입한다라고 표현
   2. CafeClient 클래스가 MenuController의 생성자 파라미터로 menuService를 전달하고 있기 때문에 객체를 주입해 주는 외부가 됨.

의존성 주입의 필요 이유

• 개발 단계에서 급하게 메뉴가 필요할 때 백엔드에서 프론트에게 stub(가짜데이터) 을 제공할 수 있음
• stub제공을 위해 빨간 박스 부분이 수정되어야 함.
• but, 요구사항이 변경됨으로 직접적으로 변경하는 것은 옳지 않음
  • 더미데이터가 200개 300개 라면?? ⇒ 제일문제는 휴먼에러
• 결국 new를 통해 의존 객체 생성은 피하는 것이 좋음 - 휴먼에러 발생 (강한 결합) ↔ 느슨한 결합
• 느슨한 결합 = 다른 객체가 들어와도 수정없이 사용가능.
  

  느슨한 관계를 만드는 대표적인 방법 = 인터페이스 사용

1. MenuController가 생성자로 MenuServiceStub을 받아도 주입받은 대상은 MenuService 인터페이스라서 어떤 클래스도 주입받을 수 있음.
2. (1)에서 new로 MenuServiceStub 클래스의 객체를 생성해서 MenuService 인터페이스에 할당
   1. 인터페이스 타입의 변수에 그 인터페이스의 구현 객체를 할당할 수 있는데 이를 업캐스팅(Upcasting)
   2. 업캐스팅을 통한 의존성 주입으로 인해 MenuController와 MenuService는 느슨한 결합 관계를 유지

Spring에서의 의존성

• (1)에 해당하는 코드는 모두 Spring에서 지원하는 API 코드
  • ApplicationContext(스프링 컨테이너)
• @Bean 어노테이션 : 메서드로부터 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록
  • 빈은 인스턴스화된 객체를 의미하며, 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 함
• Config 클래스가 new 키워드를 없애는 데 성공
  • Config 클래스에서 (3)과 같이 MenuController 객체 생성을 정의해 두면 (1)을 이용해서 이 객체를 애플리케이션 코드에서 사용

한마디로 Config 클래스에 정의해 둔 MenuController 객체를 Spring의 도움을 받아서 CafeClient클래스에게 제공을 하고 있는 것

AOP

• AOP를 한글로 번역하면 관심 지향 프로그래밍 정도로 해석
• AOP라는 것은 애플리케이션의 핵심 업무 로직에서 로깅이나 보안, 트랜잭션 같은 공통 기능 로직들을 분리하는 것
• 공통 관심 사항(Cross-cutting concern)과 핵심 관심 사항(Core concern)으로 나뉨
  1. 공통 기능들에 대한 관심사를 바로 공통 관심 사항(Cross-cutting concern)
  2. 애플리케이션의 주목적을 달성하기 위한 핵심 로직에 대한 관심사를 핵심 관심 사항(Core concern)

  3. 구분하는 방법 : 없어도 실행이 되는지 안되는지를 파악하면 됨

     

     1. 없으면 안되는 것은 핵심 관심 사항
     2. 하나로 국한하지 않고 모두에게 공통되어야 하는 것 : 공통관심사항
        1. 예를들어 커피주문애플리케이션이라 할 경우 커피주문 애플리케이션으로 보지 않고 크게 애플리케이션에 모두 공통적으로 적용되는 기능
           • 보안. 로깅. 트랜잭션(프록시 사용할 줄 알아야 함, 스프링은 애너테이션만 작성하면 됨. @transactional)
  4. AOP가 필요한 이유
     • 코드의 간결성 유지
     • 객체 지향 설계 원칙에 맞는 코드 구현
     • 코드의 재사용

PSA

• 객체지향 프로그래밍 세계에서 어떤 클래스의 본질적인 특성만을 추출해서 일반화하는 것을 추상화(Abstraction)

• 클라이언트가 추상화된 상위 클래스를 일관되게 바라보며 하위 클래스의 기능을 사용하는 것이 바로 일관된 서비스 추상화(PSA)의 기본 개념

  일반적으로 서버 / 클라이언트 측면에서는 서버 측 기능을 이용하는 쪽을 클라이언트라고 함 우리가 알고 있는 대표적인 클라이언트는 바로 웹 브라우저.

  그런데 코드 레벨에서 어떤 클래스의 기능을 사용하는 측 역시 클라이언트라고 부른다는 사실을 기억하기

• PSA가 필요한 주된 이유는 어떤 서비스를 이용하기 위한 접근 방식을 일관된 방식으로 유지함으로써 애플리케이션에서 사용하는 기술이 변경되더라도 최소한의 변경만으로 변경된 요구 사항을 반영하기 위함입니다.
• 즉, PSA를 통해서 애플리케이션의 요구 사항 변경에 유연하게 대처할 수 있음

예제

Java 콘솔 애플리케이션에서 클라이언트가 데이터베이스에 연결하기 위해 Jdbc Connector를 사용하기 위한 서비스 추상화의 예

​

• JdbcConnector가 애플리케이션에서 이용하는 하나의 서비스가 되는 것
• Client는 OracleJdbcConnector, MariaDBJdbcConnector, SQLiteJdbcConnector 같은 JdbcConnector 인터페이스의 구현체에 직접적으로 연결해서 Connection을 얻는 것이 아니라 JdbcConnector 인터페이스를 통해 간접적으로 연결되어(느슨한 결합) Connection 객체를 얻는 것을 볼 수 있음
• DbClient에서 어떤 JdbcConnector 구현체를 사용하더라도 Connection을 얻는 방식은 getConnection() 메서드를 사용해야 하기 때문에 동일함 = 즉, 일관된 방식으로 해당 서비스의 기능을 사용할 수 있다는 의미
• 이처럼 애플리케이션에서 특정 서비스를 이용할 때, 서비스의 기능을 접근하는 방식 자체를 일관되게 유지하면서 기술 자체를 유연하게 사용할 수 있도록 하는 것을 PSA(일관된 서비스 추상화)

comment

드디어 스프링에 s를 살짝 맛보게 되었는데
하나의 객체지향같은 개념을 다시 배우는 느낌이다.
뭔가 알겠는데 모르겠는…?!
그래도 new를 사용하면 강한 결합이고
인터페이스나 생성자의 매개인자에 객체를 전달하면 느슨한 결합이라는 건 확실히 알것 같다.,!
아직 DI는 들어간 것도 아니라는데,,
무튼 핵심개념이라고 하니 수업 놓치지 않고 집중해야지!

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