의존성 주입(Dependency Injection)

의존성 주입(Dependency Injection) 이란?

DI란 외부에서 두 객체 간의 관계를 결정해 주는 디자인 패턴으로, 인터페이스를 사이에 두어 클래스 레벨에서는 의존관계가 고정되지 않도록 하고 런타임 시에 관계를 동적으로 주입하여 유연성을 확보하고 결합도를 낮출 수 있게 해 준다.

의존성이란 한 객체가 다른 객체를 사용할 때 의존성이 있다고 한다.

 

public class Shop {
    
    private Book book;
}

Shop 객체가 Book 객체를 사용하고 있는 경우에 Shop 객체가 Book 객체에 의존성이 있다고 표현한다.

 

그리고 두 객체 간의 관계를 맺어주는 것을 의존성 주입이라고 한다.

 

Book book = new Book();
Shop shop = new Shop(book);

 

의존성 주입(Dependency Injection)이 필요한 이유

예를 들어 책과 책을 판매하는 Shop 클래스가 있다고 하자.

public class Shop {

    private Book book;

    public Shop() {
        this.book = new Book();
    }
}

위와 같은 예시 클래스는 크게 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

 

문제점

두 클래스가 강하게 결합되어 있다.

위와 같은 Shop 클래스는 현재 Book 클래스와 강하게 결합되어 있다는 문제점을 가지고 있다. 두 클래스가 강하게 결합되어 있어서 만약 Shop에서 Book이 아닌 Pen와 같은 다른 상품을 판매하고자 한다면 Shop 클래스의 생성자에 변경이 필요하다. 즉, 유연성이 떨어진다. 각각의 다른 상품들을 판매하기 위해 생성자만 다르고 나머지는 중복되는 Shop 클래스들이 파생되는 것은 좋지 못하다. 이에 대한 해결책으로 상속을 떠올릴 수 있지만, 상속은 제약이 많고 확장성이 떨어지므로 피하는 것이 좋다.

 

 

객체들 간의 관계가 아니라 클래스 간의 관계가 맺어짐

위의 Shop와 Book는 객체들 간의 관계가 아니라 클래스들 간의 관계가 맺어져 있다는 문제가 있다. 올바른 객체지향적 설계라면 객체들 간에 관계가 맺어져야 한다. 객체들 간에 관계가 맺어졌다면 다른 객체의 구체 클래스를 전혀 알지 못하더라도 인터페이스의 타입으로 사용할 수 있다.

 

 

결국 위와 같은 문제점이 발생하는 근본적인 이유는 Shop에서 불필요하게 어떤 제품을 판매할 지에 대한 관심이 분리되지 않았기 때문이다. Spring에서는 DI를 적용하여 이러한 문제를 해결하고자 하였다.

 

 

의존성 주입(Dependency Injection)을 통한 문제 해결

위와 같은 문제를 해결하기 위해서는 우선 다형성이 필요하다. Book, Pen 등 여러 가지 제품을 하나로 표현하기 위해서는 Product라는 Interface가 필요하다. 그리고 Book에서 Product 인터페이스를 우선 구현해 주도록 하자.

 

public interface Product {

}

public class Book implements Product {

}

 

이제 우리는 Shop와 Book이 강하게 결합되어 있는 부분을 제거해주어야 한다. 이를 제거하기 위해서는 다음과 같이 외부에서 상품을 주입(Injection) 받아야 한다. 그래야 Shop에서 구체 클래스에 의존하지 않게 된다.

 

public class Shop {

    private Product product;

    public Shop(Product product) {
        this.product = product;
    }
}

 

 

이러한 이유로 우리는 Spring이라는 DI 컨테이너를 필요로 하는 것이다. Shop에서 Product 객체를 주입하기 위해서는 애플리케이션 실행 시점에 필요한 객체(빈)를 생성해야 하며, 의존성이 있는 두 객체를 연결하기 위해 한 객체를 다른 객체로 주입시켜야 한다.

예를 들어 다음과 같이 Book이라는 객체를 만들고, 그 객체를 Store로 주입시켜 주는 역할을 위해 DI 컨테이너가 필요한 것이다.

 

public class BeanFactory {

    public void Shop() {
        // Bean의 생성
        Product book = new Book();
    
        // 의존성 주입
        Shop shop = new Shop(book);
    }
}

이러한 부분은 스프링 프레임워크가 완벽하게 지원을 해준다. 스프링은 특정 위치부터 클래스를 탐색하고, 객체를 만들며 객체들의 관계까지 설정해 준다. 이러한 이유로 스프링은 DI 컨테이너라고도 불린다.

그리고 이러한 개념은 제어의 역전(Inversion of Control, IoC)라고 불리기도 한다. 어떠한 객체를 사용할지에 대한 책임은 프레임워크에게 넘어갔고, 자신은 수동적으로 주입받는 객체를 사용하기 때문이다.

 

정리

한 객체가 어떤 객체(구체 클래스)에 의존할 것인지는 별도의 관심사이다. Spring은 의존성 주입을 도와주는 DI 컨테이너로써, 강하게 결합된 클래스들을 분리하고, 애플리케이션 실행 시점에 객체 간의 관계를 결정해 줌으로써 결합도를 낮추고 유연성을 확보해 준다. 이러한 방법은 상속보다 훨씬 유연하다. 단, 한 객체가 다른 객체를 주입받으려면 반드시 DI 컨테이너에 의해 관리되어야 한다는 것이다.

• 두 객체 간의 관계라는 관심사의 분리
• 두 객체 간의 결합도를 낮춤
• 객체의 유연성을 높임
• 테스트 작성을 용이하게 함