11. 시스템

[클린코드 - http://www.yes24.com/Product/Goods/11681152]

 

"복잡성은 죽음이다. 개발자에게서 생기를 앗아가며, 제품을 계획하고 제작하고 테스트하기 어렵게 만든다" - 레이 오지, 마이크로소프트 최고 기술 책임자

 

• 깨끗한 코드를 구현하면 낮은 추상화 수준에서 관심사를 분리하기 쉬워진다

 

시스템 제작과 시스템 사용을 분리하라

소프트웨어 시스템은 (애플리케이션 객체를 제작하고 의존성을 서로 '연결'하는) 준비 과정과 (준비 과정 이후에 이어지는) 런타임 로직을 분리해야 한다

• 시작 단계는 모든 애플리케이션이 풀어야 할 관심사(concern)다
  • 관심사 분리는 우리 분야에서 가장 오래되고 가장 중요한 설계 기법 중 하나이다

public Service getService() {
	if (service == null)
    	service = new MyServiceImpl(...);	// 모든 상황에 적합한 기본값일까?
    return service;
}

• 초기화 지연(lazy initialization)/계산 지연(lazy evaluation)
  • 장점
    • 실제로 필요할 때까지 객체를 생성하지 않으므로 불필요한 부하가 걸리지 않음
    • 어떤 경우에도 null 포인터를 반환하지 않음
  • 단점
    • 생성자 인수에 명시적으로 의존
    • 테스트 시에 테스트 전용 객체(test double 이나 mock object)를 할당해줘야하는 문제가 있음
    • service가 null인 경로와 null이 아닌 경로 등 모든 실행 경로도 테스트해야됨
      • 책임이 둘 -> 메서드가 작업을 두 가지 이상 수행함
        단일 책임 원칙(Single Responsibility Principle)을 깸
    • MyServiceImpl이 모든 상황에 적합한 객체이니지 모름
  • 초기화 지연 기법을 한번 정도 사용한다면 괜찮지만 많은 애플리케이션들이 이 방식을 수시로 사용해서 전반적인 설정 방식이 애플리케이션 곳곳에 흩어져 있고 모듈성은 저조하며 대개 중복이 심각하다
• 체계적이고 탄탄한 시스템을 만들고 싶다면 흔히 쓰는 좀스럽고 손쉬운 기법으로 모듈서응ㄹ 깨서는 절대로 안 된다
  • 객체를 생성하거나 의존성을 연결할 때도 설정 논리는 일반 실행 논리와 분리해야 모듈서잉 높아진다
  • 주요 의존성을 해소하기 위한 방식, 즉 전반적이며 일관적인 방식도 필요하다

 

main()에서 생성 분리

• Main 분리
  • 시스템 생성과 시스템 사용을 분리하는 방법 중 하나
  • 생성과 관련한 코드는 모두 main이나 main이 호출하는 모듈로 옮기고, 나머지 시스템은 모든 객체가 생성되었고 모든 의존성이 연결되었다고 가정
  • 애플리케이션은 main이나 객체가 생성되는 과정을 전혀 모름

 

 

팩토리로 생성 분리

• 팩토리
  • 객체가 생성되는 시점을 애필리케이션이 결정할 때
  • ABSTRACT FACTORY 패턴 사용
  • LineItem을 생성하는 시점은 애플리케이션이 결정하지만 LineItem을 생성하는 코드는 애플리케이션이 모른다
• 의존성 주입(Dependency Injection)
  • 제어 역전(Inversion of Control, IoC) 기법을 의존성 관리에 적용한 메커니즘
    • 제어역전에서는 한 객체가 맡은 보조 책임을 새로운 객체에게 전적으로 떠넘긴다
    • 새로운 객체는 넘겨받은 책임만 맡으므로 단일 책임 원칙(SRP)를 지키게 된다
  • 객체는 의존성 자체를 인스턴스로 만드는 책임은 지지 않고 대신 이런 책임을 다른 '전담' 메커니즘에 넘겨서 제어를 역전한다
  • 진정한 의존성 주입은 클래스가 의존성을 해결하려 시도하지 않는다. 클래스는 완전히 수동적이다
    • 의존성을 주입하는 방법으로 설정자(setter) 메서드나 생성자 인수를 (혹은 둘 다를) 제공한다
    • DI 컨테이너는 필요한 객체의 인스턴스를 만든 후 생성자 인수나 설정자 메서더를 사용해 의존성을 설정한다
  • 대다수 DI 컨테이너는 필요할 때까지는 객체를 생성하지 않고 대부분은 계산 지연이나 비슷한 최적화에 쓸 수 있도록 팩토리를 호출하거나 프록시를 생성하는 방법을 제공한다
    • 즉 계산 지연 기법이나 이와 유사한 최적화 기법에서 이런 메커니즘을 사용할 수 있다

 

확장

• '처음부터 올바르게' 시스템을 만들 수 있다는 믿음은 미신이다
• 반복적이고 점진적으로 애자일 방식대로
• TDD, 리팩터링, 깨끗한 코드는 코드 수준에서 시스템을 조정하고 확장하기 쉽게 만든다

소프트웨어 시스템은 물리적인 시스템과 다르다 관심사를 적절히 분리해 관리한다면 소프트웨어 아키텍처는 점진적으로 발전할 수 있다

• 소프트웨어 시스템은 '수명이 짧다'는 본질로 인해 아키텍처의 점진적인 발전이 가능하다
• 관심사를 적절히 분리하지 못한 아키텍처의 예시
  • EJB1, EJB2 아키텍처는 관심사를 적절히 분리하지 못해 유기적인 성장이 어려웠음
  • 비즈니스 논리가 덩치 큰 컨테이너와 밀접하게 결합되어 있어 독자적인 단위 테스트가 어려웠음
  • 빈이 다른 빈을 상속받지 못해 객체 지향 프로그래밍이라는 개념조차 뿌리가 흔들린다

 

• 횡단(cross-cutting) 관심사
  • 영속성과 같은 관심사는 애플리케이션의 자연스러운 객체 경계를 넘나드는 경향이 있다
    • 모든 객체가 전반적으로 동일한 방식을 이용하게 만들어야 한다
  • 원론적으로는 모듈화되고 캡슐화된 방식으로 영속성 방식을 구상할 수 있다
    • 현실적으로는 영속성 방식을 구현한 코드가 온갖 객체로 흩어진다 ~ 횡단 관심사
  • 관점 지향 프로그래밍(Aspect-Oriented Programming, AOP)
    
    • 관점(Aspect) : 모듈 구성 개념, 특정 관심사를 지원하려면 시스템에서 특정 지점들이 동작하는 방식을 일관성있게 바꿔야 한다

 

자바 프록시

• 자바 프록시는 단순한 상황에 적합
  • 개별 객체나 클래스에서 메서드 호출을 감싸는 경우
• JDK의 동적 프록시는 인터페이스만 지원
  클래스 프록시를 사용하려면 바이트 코드 처리 라이브러리(CGLIB, ASM, Javassist)가 필요

 

순수 자바 AOP 프레임워크

• 스프링 AOP, JBoss AOP 등과 같은 여러 자바 프레임워크는 내부적으로 프록시를 사용
• 스프링
  • 스프링은 비즈니스 논리를 POJO로 구현한다
  • POJO는 순수하게 도메인에 초점을 맞추고 엔터프라이즈 프레임워크에 의존하지 않는다
  • 프로그래머는 설정 파일이나 API를 이용해 애플리케이션 기반 구조를 구현함
    • 영속성, 트랜잭션, 보안, 캐시, 장애조치 등과 같은 횡단 관심사도 포함
    • 프레임워크는 사용자가 모르게 프록시나 바이트코드 라이브러리를 사용해 이를 구현함
    • DI 컨테이너의 구체적인 동작을 제어
  • 클라이언트는 실제 객체에서 함수를 호출한다고 믿지만 실제로는 POJO의 기본 동작을 확장한 중첩 DECORATOR 객체 집합의 가장 외곽과 통신함
  • 애플리케이션은 사실상 스프링과 독립적
    • EJB2 시스템이 지녔던 tight-coupling 문제가 모두 사라짐
  • XML은 장황하고 읽기 어렵지만 설정 파일에 명시된 '정책'이 겉으로 보이지 않지만 자동으로 생성되는 프록시나 관점 논리보다는 단순하다

 

AspectJ 관점

• 관심사를 관점으로 분리하는 가장 강력한 도구
• 언어 차원에서 관점을 모듈화 구성으로 지원하는 자바 언어 확장
• 애너테이션 폼
  • 순수한 자바 코드에 자바 5 애너테이션을 사용해 관점을 정의한다

 

테스트 주도 시스템 아키텍처 구축

• 애플리케이션 도메인 논리를 POJO로 작성할 수 있다면, 즉 코드 수준에서 아키텍처 관심사를 분리할 수 있다면, 진정한 테스트 주도 아키텍처 구축이 가능해진다
• 좋은 API는 걸리적거리지 않아야 한다. 그래야 팀이 창의적인 노력을 사용자 스토리에 집중한다.
  그리하지 않으면 아키텍처에 발이 묶여 고객에게 최적의 가치를 효율적으로 제공하지 못한다

최선의 시스템 구조는 각기 POJO (또는 다른) 객체로 구현되는 모듈화된 관심사 영역(도메인)으로 구성된다 이렇게 서로 다른 영역은 해당 영역 코드에 최소한의 영향을 미치는 관점이나 유사한 도구를 사용해 통합한다 이런 구조 역시 코드와 마찬가지로 테스트 주도 기법을 적용할 수 있다

 

의사 결정을 최적화하라

• 모듈을 나누고 관심사를 분리하면 지엽적인 관리와 결정이 가능해진다
• 때때로 가능한 마지막 순간까지 결정을 미루는 방법이 최선이다
  • 성급한 결정은 불충분한 지식으로 내린 결정이다
  • 너무 일찍 결정하면 고객 피드백을 더 모으고, 프로젝트를 더 고민하고, 구현 방안을 더 탐험할 기회가 사라진다

관심사를 모듈로 분리한 POJO 시스템은 기민함을 제공한다 이런 기민함 덕택에 최신 정보에 기반해 최선의 시점에 최적의 결정을 내리기가 쉬워진다 또한 결정의 복잡성도 줄어든다

 

명백한 가치가 있을 때 표준을 현명하게 사용하라

표준을 사용하면 아이디어와 컴포넌트를 재사용하기 쉽고, 적절한 경험을 가진 사람을 구하기 쉬우며, 좋은 아이디어를 캡슐화하기 쉽고, 컴포넌트를 엮기 쉽다 하지만 때로는 표준을 만드는 시간이 너무 오래 걸려 업계가 기다리지 못한다 어떤 표준은 원래 표준을 제정한 목적을 잊어버리기도 한다

 

시스템은 도메인 특화 언어가 필요하다

• DSL(Domain-Specific Language)
  • 간단한 스크립트 언어나 표준 언어로 구현한 API
• 좋은 DSL은 도메인 개념과 그 개념을 구현한 코드 사이에 존재하는 '의사소통 간극'을 줄여준다
• DSL은 추상화 수준을 코드 관용구나 디자인 패턴 이상으로 끌어올린다

도메인 특화 언어를 사용하면 고차원 정책에서 저차원 세부사항에 이르기까지 모든 추상화 수준과 모든 도메인을 POJO로 표현할 수 있다

 

결론

• 시스템은 깨끗해야 한다
• 모든 추상화 단계에서 의도는 명확히 표현해야 한다
  • POJO를 작성해 관점 혹은 관점과 유사한 메커니즘을 사용해 각 구현 관심사를 분리해야 한다
• '돌아가는 가장 단순한 수단'을 사용해야 한다