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11장. 시스템
11장. 시스템
도시를 세운다면
도시를 세운다면 그 도시를 혼자서 직접 다 관리하기란 불가능에 가깝습니다.
도시가 잘 돌아갈려면 수도 관리 팀, 전력 관리 팀, 교통 관리 팀 등 각 분야를 관리하는 팀이 있어야 합니다.
또한, 도시가 돌아가는 다른 이유는 적절한 추상화와 모듈화가 있기 때문입니다.
소프웨어 팀도 도시처럼 구성하지만 막상 티미 제작하는 시스템은 비슷한 수준으로 관심사를 분리하거나 추상화를 이뤄내지 못합니다.
깨끗한 코드를 구현하면 낮은 추상화 수준에서 관심사를 분리하기 쉬워집니다.
시스템 제작과 시스템 사용을 분리하라
제작과 사용은 매우 다르다는 사실을 명심해야 합니다.
건물을 지을때는 콘크리트 상자에 기중기와 승강기를 부착해놓고 그걸 타고다니며 노동자분들이 호텔을 짓습니다.
이렇게 건물이 다 지어지면 기중기와 승강기는 사라지고 외관도 이쁜 건물이 말끔히 정리된 건물이 완성이 됩니다.
소프트웨어 시스템은 (애플리케이션 객체를 제작하고 의존성을 서로 연결하는) 준비과정과 런타임 로직을 분리해야 합니다.
public Service getService() {
if(service == null) {
service = new MyServiceImpl(...);
}
return service
}
위는 전형적으로 준비 과정과 런타임 로직을 분리하지 않고 작성한 로직입니다.
- 장점
지연로딩을 통해 불필요한 객체 생성을 줄여 애플리케이션 시작이 빠름- 절대
null을 반환하지 않으므로NullPointerException으로 부터 안전
- 단점
MyServiceImpl구현체에 의존한다는 단점MyServiceImpl을 사용하지 않더라도 의존성을 해결해야 함MyServiceImpl이 무거운 객체라면 테스트 시Test Double이나Mock Object를 필드에 할당 해야 함- 객체 생성과 일반 런타임 로직이 섞여 있기 때문에 두 상황 모두 테스트 해야 함
객체 생성과Service객체를 반환하는 두 가지 작업을 수행하기 때문에SRP도 위반
위 로직은 장점보다 단점이 훨씬 많은 로직임이 확실합니다.
설정 논리는 일반 실행 논리와 분리해야 모듈성이 높아집니다.
즉 전반적이며 일관적인 방식도 필요 합니다.
Main 분리
Main에서 애플리케이션에 필요한 객체를 생성하여 애플리케이션으로 전달합니다.
애플리케이션은 어떤 구현체가 오는지 모른채 인터페이스에 의존하여 그냥 해당 객체를 사용만 하면 됩니다.
Spring을 공부하면 자연스럽게 공부하게되는DI가 바로 이것이며,Main역할을IOC컨테이너가 하는것 입니다.
팩토리
가끔은 생성되는 시점을 애플리케이션이 결정할 필요도 생깁니다.
주문처리 시스템에서 애플리케이션은 LineItem 인스턴스를 생성해 Order에 추가한다고 할 때,
Abstract Factory 패턴을 이용하여 해결하면 LineItem을 생성하는 시점은 애플리케이션이 결정하지만 LineItem을 생성하는 코드는 애플리케이션이 모르게 됩니다.
즉 꼭
Main에서 모든걸 결정하지 않아도 되지만, 결론적으로 인터페이스를 의존하도록 설계하여 사용하는 측에서는 어디서 객체를 생성해주는지 상관 쓰지 않고 사용할 수 있도록 설계하는 것이 좋습니다.
의존성 주입
사용과 제작을 분리하는 강력한 메커니즘 하나가 DI(의존성 주입)입니다.
의존성 주입은 제어 역전 기법을 의존성 관리에 적용한 메커니즘입니다. (Spring을 공부했다면 익숙한 개념)
제어 역전은 한 객체가 맡은 보조 책임을 새로운 객체에게 전적으로 떠넘깁니다.
새로운 객체는 넘겨받은 책임만 맡으므로 SRP를 지키게 됩니다.
의존성 관리 맥락에서 객체는 의존성 자체를 인스턴스로 만드는 책임은 지지 않습니다. 대신 이런 책임을 다른 전담 메커니즘에 넘겨야만 합니다.
그렇게 함으로써 제어를 역전합니다.
Main 혹은 IOC컨테이너같은 것이 전담 메커니즘에 해당합니다.
확장
군락은 마을로, 마을은 도시로 성장합니다. 이렇게 규모가 커지면 처음에는 없던 서비스들이 필요합니다.
규모가 커지면 왜 처음부터 이렇게 만들지 않았지? 같은 의문이 들기도 합니다.
하지만 작은 마을에 시작부터 6차선 도로를 내는 것은 상당한 비효율입니다. (그렇게 하는 곳이 있기는 한가)
즉 처음부터 모든 조건을 만족시키는 시스템을 만드는 것은 불가능 합니다.
시스템은 빠르게 변합니다. 매일 새로운 스토리에 맞춰 시스템을 조정하고 확장해야 합니다.
이렇게 반복적이고 점진적인 개발 방식이 애자일 방식의 핵심입니다.
TDD, 리팩토링, 클린 코드는 코드 수준에서 시스템을 조정하고 확장하기 쉽게 만듭니다.
하지만 아키텍처는 사전에 계획이 필요합니다. 단순한 아키텍처를 복잡한 아키텍처로 족므씩 키울 수 없다는 것은 사실입니다.
소프트웨어 시스템은 물리적인 시스템과 다르기 때문에 관심사를 절적히 분리해 관리한다면 소픝웨어 아키텍처는 점진적으로 발전할 수 있습니다.
횡단(cross-cutting) 관심사
로깅, 보안, 트랜잭션 등과 같은 기능은 실질적인 비지니스 로직과는 별개로 부가적인 기능이며 동일 기능이 다양한 객체에 들어가게 됩니다.
중복은 소프트웨어에서 위험하다는 것은 너무 당연한 말입니다.
위 같은 관심사를 분리하기 위해 나온 것이 AOP(Aspect-Oriented Programming)입니다.
AOP에서 관점이라는 모듈 구성 개념은 특정 관심사를 지원하려면 시스템에서 특정 지점들이 동작하는 방식을 일관성 있게 바꿔야 한다라고 명시 합니다.
영속성을 예로 들면, 프로그래머는 영속적으로 저장할 객체와 속성을 선언한 후 영속성 책임을 영속성 프레임워크에 위임합니다.
그러면 AOP 프레임워크는 대상 코드에 영향을 미치지 않는 상태로 동작 방식을 변경합니다.
자바 프록시
자바 프록시는 개별 객체나 클래스에서 메소드 호출을 감싸는 등 단순한 상황에 적합합니다.
JDK에서제공하는 동적 프록시는 인터페이스만 지원하기 때문에 CGLIB, ASM, Javassist 같은 바이트 코드 처리 라이브러리가 필요합니다.
참고로 JPA는 CGLIB을 사용하여 프록시 객체는 만듭니다.
💡 CGLIB 짧은 지식
CGLIB는 해당 객체를 상속받아 프록시 객체를 만들기 때문에 상속이 가능한 상태여야 합니다.
코틀린 언어 같은 경우 기본적으로 상속이 불가하기 때문에
open키워드를 달거나allOpen플러그인을 사용하여 상속이 가능하게 열어주어야JPA를 올바르게 사용할 수 있습니다.
프록시를 만드는 일은 방니트 조작 라이브러리를 사용하더라도 코드가 상당히 많으며 복잡합니다.
즉 프록시를 사용하면 깨끗한 코드를 작성하기 어렵습니다. 또한, 프록시는 진정한 AOP 해법에 필요한 시스템 단위로 실행 지점을 명시하는 메커니즘도 제공하지 않습니다.
순수 자바 AOP 프레임워크
대부분의 프록시 코드는 비슷하기 때문에 도구로 자동화할 수 있습니다.
순수 자바 관점을 구현하는 스프링 AOP, JBoss AOP 등과 같은 여러 자바 프레임워크는 내부적으로 프록시를 사용합니다.
스프링은 비즈니스 논리를 POJO로 구현합니다. POJO는 순수하게 도메인에 초점을 맞추기 때문에 엔터프아이즈 프레임워크에 의존하지 않습니다.
프로그래머는 설정 파일이나 API를 사용해 필수적인 애플리케이션 기반 구조를 구현합니다. 여기에는 횡단 관심사도 포함됩니다.
많은 경우 실제로는 스프링이나 JBoss 라이브러리의 관점을 명시합니다.
이때 프레임워크는 사용자가 모르게 프록시나 바이트코드 라이브러리를 사용해 구현합니다.
이렇게 주요 객체를 생성하고 서로 연결하는 등 DI 컨테이너의 구체적인 동작을 제어합니다.
이전에는
XML에 주로 선언하였지만 이제는@annotation을 사용하여 선언합니다.
모든 정보가 어노테이션에 존재하기 때문에 코드 자체는 깔끔하고 깨끗합니다.
즉 그만큼 코드를 테스트하고 개선하고 보수하기가 쉬워집니다.
AspectJ 관점
관심사를 관점으로 분리하는 가장 강력한 도구는 AspectJ 언어 입니다.
AspectJ는 언어차원에서 관점을 모듈화 구성으로 지원하는 자바 언어 확장입니다.
최근에 나온 AspectJ는 어노테이션을 사용해 새로운 도구와 새로운 언어라는 부담을 어느 정도 완화합니다.
@Before: 메소드 실행 이전에 실행될 추가 작업@Around: 메소드 실행 중간에 실행될 추가 작업 (실행 시점을 제어 가능)@After: 메소드 실행 이후에 실행될 추가 작업
이 외에도 @Pointcut을 통해 어떤 메소드들에 해당 AOP를 추가할지 등 다양한 기능을 제공합니다.
테스트 주도 시스템 아키텍처 구축
코드 수준에서 아키텍처 관심사를 분리할 수 있다면 진정한 테스트 주도 아키텍처 구축이 가능해집니다.
그때그때 새로운 기술을 채택해 단순한 아키텍처를 복잡한 아키텍처로 키워갈 수도 있으며 BDUF를 추구할 필요도 없습니다.
💡 BULF(Big Design Up Front) 이란?
BULF는 구현을 시작하기 전에 앞으로 벌어질 모든 사항을 설계하는 기법입니다.
선행 설계(up-front design)라는 우수한 설계 기법과는 다릅니다.
그렇다고 아무 방햘 없이 프로젝트에 뛰어들어도좋다는 소리는 아닙니다.
프로젝트를 시작할 때는 일반적인 범위, 목표, 일정은 물론이고 결과로 내놓을 시스템의 일반적인 구조도 생각해야 합니다.
하지만 변하는 환경에 대처해 진로를 변경할 능력도 반드시 유지해야 합니다.
최선의 시스템 구조는 각기 POJO 객체로구현되는 모듈화된 관심사 영역(도메인)으로 구성됩니다.
이렇게 서로다른 영역은 해당 영역 코드에 최소한의 영향을 미치는 관점이나 유사한 도구를 사용해 통합합니다. 이런 구조 역시 코드와 마찬가지로 테스트 주고도 기법을 적용할 수 있습니다.
의사 결정을 최적화하라
모듈을 나누고 관심사를 분리하면 지엽적인 관리와 결정이 가능해집니다.
아주 큰 시스템에서는 한 사람이 모든 결정을 내리기가 어렵습니다.
가장 적합한 사람에게 책임을 맡기는게 가장 좋습니다.
우리는 때때로 가능한 마지막 순간까지 결정을 미루는 방법이 최선이라는 사실을 까먹기도 합니다.
최대한 정보를 모아 최선의 결정을 내리기 위해서는 결정을 미루는 것도 좋은 방법입니다.
너무 일찍 결정하면 고객 피드백을 더 모으고, 프로젝트를 더 고민하고, 구현 방안을 더 탐험할 기회가 사라집니다.
관심사를 모듈로 분리한 POJO 시스템은 기민함을 제공합니다. 이런 기민함 덕택에 최신 정보에 기반해 최선의 시점에 최적의 결정을 내리기가 쉬워지며 복잡성도 줄어듭니다.
명백한 가치가 있을 때 표준을 현명하게 사용하라
EJB2는 단지 표준이라는 이유만으로 많은 팀이 사용했었습니다.
가볍고 간단한 설계로 충분했을 프로젝트에서도 EJB2를 채택했습니다.
저자는 여러 형태로 아주 과장되게 포장된 표준에 집착하는 바람에 고객 가치가 뒷전으로 밀려난 사례를 많이 봤다고 합니다.
표준을 사용하면 아이디어와 컴포넌트를 재사용하기 쉽고, 적절한 경험을 가진 사람을 구하기 쉬우며, 좋은 아이디어를 캡슐화하기 쉽고, 컴포넌트를 엮기 쉽습니다.
하지만 떄로는 표준을 만드는 시간이 너무 오래 걸려 업계가 기다리지 못합니다. 어떤 표준은 원래 표준을 제정한 목적을 잊어버리기까지 합니다.
시스템은 도메인 특화 언어가 필요하다
대다수 도메인과 마찬가지로건축 분야 역시 필수적인 정보를 명료하고 정확하게 전달하는 어휘, 관용구, 패턴이 풍부합니다.
소프트웨어에서 이런 도메인 특화 언어를 DSL이라고 합니다.
DSL은 간단한 스크립트 언어나 표준 언어로 구현한 API를 가리킵니다.
DSL로 짠 코드는 도메인 전문가가 작성한 구조적인 산문처럼 읽힙니다.
좋은 DSL 은 도메인 개념과 그 개념을 구현한 코드 사이에 존재하는 의사소통 간극을 줄여줍니다.
도메인 전문가가 사용하는 언어로 도메인 논리를 구현하면 도메인을 잘못 구현할 가능성도 줄어듭니다.
효과적으로 사용한다면 DSL은 추상화 수준을 코드 관용구나 디자인 패턴 이상으로 끌어올립니다.
DSL을 사용하면 고차원 정책에서 저차원 세부사항에 이르기까지 모든 추상화 수준과 모든 도메인을 POJO로 표현할 수 있습니다.
결론
시스템 역시 깨끗해야 합니다.
깨끗하지 못한 아키텍처는 도메인 논리를 흐리며 기민성을 떨어뜨립니다. 도메인 논리가 흐려지면 제품 품질이 떨어집니다.
모든 추상화 단계에서 의도는명확히 표현해야 합니다. 그러려면 POJO를 작성하고관점 혹은 관점과 유사한 메커니즘을 사용해 각 구현 관심사를 분리해야 합니다.
시스템을 설계하든 개별 모듈을 설계하든, 실제로 돌아가는 가장 단순한 수단을 사용해야 한다는 사실을 명심해야 합니다.