02. 스프링 핵심 원리 이해 1 - 순수 자바 코드로 예제 만들기

💡 본 게시글은 김영한님의 인프런(Inflearn) 강의 스프링 핵심 원리 - 기본편에 대해 공부하고, 정리한 내용입니다.

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1. 스프링 프로젝트 생성 및 설정

1) 필요한 설치 항목

• Java 11
• IntelliJ

 

2)  프로젝트 생성

(1) 스프링 부트 스타터 사이트로 이동: [https://start.spring.io](https://start.spring.io]

(2) 프로젝트 설정:

• Project: Gradle Project
• Spring Boot: 2.3.x
• Language: Java
• Packaging: Jar
• Java: 11

(3) 프로젝트 메타데이터 설정:

• groupId: hello
• artifactId: core

(4) Dependencies: 선택하지 않음

 

3)  프로젝트 동작 확인

• 기본 메인 클래스(CoreApplication.main())를 실행하여 프로젝트가 정상적으로 동작하는지 확인

 

4) IntelliJ 설정 변경

• 최신 버전의 IntelliJ는 기본적으로 Gradle을 통해 프로그램을 실행하지만, 이는 실행 속도가 느릴 수 있습니다. IntelliJ 설정을 변경하여 자바로 직접 실행하면 더 빠른 실행 속도를 얻을 수 있습니다.

※ 설정 변경 방법

(1) IntelliJ의 Preferences로 이동

(2) Build, Execution, Deployment > Build Tools > Gradle 메뉴로 이동

(3) Build and run using: 'Gradle'을 'IntelliJ IDEA'로 변경

(4) Run tests using: 'Gradle'을 'IntelliJ IDEA'로 변경

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2. 비지니스 요구사항 및 설계

1) 회원

• 회원 가입 및 조회 기능이 필요합니다.
• 회원 등급은 일반과 VIP 두 가지 입니다.
• 회원 데이터는 자체 DB를 구축할 수도 있고, 외부 시스템과 연동할 수도 있습니다. (미확정)

 

2) 주문 및 할인 정책

• 회원은 상품을 주문할 수 있습니다.
• 회원 등급에 따라 할인 정책 적용이 가능합니다.
• 할인 정책: VIP 회원에게는 1000원의 고정 금액 할인이 적용됩니다. (변경 가능성 있음)
• 할인 정책은 아직 확정되지 않았으며, 변경 가능성이 높습니다. 최악의 경우에는 할인을 적용하지 않을 수도 있습니다. (미확정)

=> 위와 같은 요구사항에서 회원 데이터와 할인 정책은 변경될 가능성이 있음을 확인할 수 있습니다. 그러나, 이런 정책이 결정될 때까지 개발을 무기한 대기할 수는 없습니다. 따라서, 앞서 배운 객체 지향 설계 방법을 활용하여 인터페이스를 만들고, 구현체를 언제든지 변경할 수 있도록 설계하게 됩니다.

참고: 프로젝트 환경 설정을 쉽게하기 위해 스프링 부트를 사용했습니다. 하지만 현재는 스프링 없이 순수 자바만으로 개발을 진행하고 있습니다. 스프링 관련 내용은 뒷부분에서 등장합니다.

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3. 회원 도메인 설계

1) 회원 도메인 협력 관계

• 회원을 가입하고 조회할 수 있어야 합니다.
  • 이를 위해 회원 서비스에서 회원 가입, 회원 조회 기능을 제공합니다.
• 회원은 일반과 VIP 두 가지 등급이 있어야 합니다.
  • 이 부분은 회원 도메인 계층에서 설계합니다.
• 회원 데이터는 자체 DB를 구축할 수도 있고, 외부 시스템과 연동할 수도 있습니다. (미확정)
  • 이를 위해 회원 저장소라는 인터페이스를 별도로 만들고, 이를 통해 세 가지 경우를 처리합니다.
  • 자바 코드로 구현한 메모리 회원 저장소를 임시로 사용합니다. (관련 부분이 확정되면 그때 교체)

 

2) 회원 클래스 다이어그램

• 협력 관계 설계가 완료되면, 이를 기반으로 클래스 다이어그램을 작성합니다.
• MemberService 역할은 인터페이스로 정의하고, 이를 MemberServiceImpl에서 구현합니다.
• MemberRepository 역할을 인터페이스로 정의하고, 이를 MemoryMemberRepository나 DbMemberRepository에서 구현합니다.

 

3) 회원 객체 다이어그램

• 실제 메모리 참조 관계를 나타냅니다.
• 클라이언트는 회원 서비스를 참조하고, 회원 서비스는 메모리 회원 저장소를 참조합니다.

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4. 회원 도메인 개발

1) 회원 엔티티

• 회원 등급 (Grade) : 이 부분은 회원의 등급을 나타내는 열거형(enum)이며, BASIC과 VIP 두 가지 등급이 있습니다.

package hello.core.member;
public enum Grade {
	BASIC,
	VIP 
}

 

• 회원 엔티티 (Member) : 회원 정보를 표현하는 클래스입니다. 각 회원은 고유한 ID, 이름, 그리고 등급을 가지고 있습니다. 이 정보는 private 변수로 저장되며, getter와 setter 메소드를 통해 접근합니다.

package hello.core.member;

public class Member {
    private Long id;
    private String name;
    private Grade grade;

    public Member(Long id, String name, Grade grade) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.grade = grade;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Grade getGrade() {
        return grade;
    }

    public void setGrade(Grade grade) {
        this.grade = grade;
    }
}

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2) 회원 저장소

• 회원 저장소 인터페이스(MemberRepository) : 회원 정보를 저장하고 검색하는 기능을 정의하는 인터페이스입니다. 현재는 save(회원 저장)와 findById(아이디로 회원 찾기) 두 가지 메서드가 정의되어 있습니다.

package hello.core.member;

public interface MemberRepository {
    void save(Member member);
    Member findById(Long memberId);
}

 

• 메모리 회원 저장소 구현체(MemoryMemberRepository) : MemberRepository 인터페이스를 구현한 클래스입니다. HashMap을 사용하여 메모리에서 회원 정보를 관리합니다. HashMap은 동시성 이슈가 발생할 수 있으므로, 이런 경우 ConcurrentHashMap을 사용할 수 있습니다.

ackage hello.core.member;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MemoryMemberRepository implements MemberRepository {
    private static Map<Long, Member> store = new HashMap<>();

    @Override
    public void save(Member member) {
        store.put(member.getId(), member);
    }

    @Override
    public Member findById(Long memberId) {
        return store.get(memberId);
    }
}

 

참고 : 아직 데이터베이스가 확정되지 않았으므로, 간단한 메모리 기반의 저장소를 구현하여 개발을 진행하고 있습니다.
=> 이 방식을 통해, 데이터베이스가 확정되어 실제 저장소로 전환할 준비가 되면 그때 인터페이스를 이용하여 쉽게 전환할 수 있습니다.

참고 : HashMap은 동시성 이슈가 발생할 수 있습니다. 이런 경우에는 ConcurrentHashMap을 사용합니다.

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2) 회원 서비스

• 회원 서비스 인터페이스(MemberService) : 회원 가입(join)과 회원 조회(findMember) 기능을 정의하는 인터페이스입니다.

package hello.core.member;

public interface MemberService {
    void join(Member member);
    Member findMember(Long memberId);
}

 

• 회원 서비스 구현체(MemberServiceImpl) : MemberService 인터페이스를 구현한 클래스입니다. MemoryMemberRepository를 사용하여 회원 정보를 메모리에 저장하고 조회합니다.

package hello.core.member;

public class MemberServiceImpl implements MemberService{
    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();

    @Override
    public void join(Member member) {
        memberRepository.save(member);
        // MemoryMemberRepository 구조체 안에 save 메서드 호출하여 member 저장
    }

    @Override
    public Member findMember(Long memberId) {
        return memberRepository.findById(memberId);
    }
}

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5. 회원 도메인 실행과 테스트

1) 회원 도메인 - 회원 가입 main

• 밑의 코드는 새로운 회원을 생성하고, 이를 가입시키는 과정을 테스트합니다. 하지만, 이렇게 애플리케이션 로직으로만 테스트를 진행하는 것은 바람직하지 않습니다. 이를 보완하기 위해 JUnit 테스트를 사용해보겠습니다.

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;

public class MemberApp {
    public static void main(String[] args) {
        MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
        Member member = new Member(1L, "memberA", Grade.VIP);
        // 초기값 설정
        memberService.join(member);

        Member findMember = memberService.findMember(1L);
        System.out.println("new member = " + member.getName());
        System.out.println("find Member = " + findMember.getName());
        // 순수 java로 구현
    }
}

 

2) 회원 가입 JUnit 테스트 코드

• 이 코드는 회원 가입에 대한 JUnit 테스트 코드입니다. 회원 가입 로직이 잘 작동하는지 검증하는 과정을 보여줍니다.

package hello.core.member;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;

public class MemberServiceTest {
    MemberService memberService = new MemberServiceImpl();

    @Test
    void join(){
        // given
        Member member = new Member(1L, "memberA",Grade.VIP);

        // when
        memberService.join(member);
        Member findMember = memberService.findMember(1L);

        // then
        Assertions.assertThat(member).isEqualTo(findMember);
    }
}

 

3) 회원 도메인 설계의 문제점

- 회원 도메인 설계에는 몇 가지 문제점이 존재합니다. 코드의 설계상 어떤 문제점들이 있는지에 대해 고민이 필요합니다. 이 문제점을 어떻게 해결할 수 있을지에 대한 고민이 필요하며, 이는 주문을 만든 후에 다시 진행될 예정입니다.

 

(1) 다른 저장소로 변경할 때 OCP(Open-Closed Principle) 원칙을 잘 준수하고 있는지 확인해야 합니다.

• OCP는 소프트웨어 요소는 확장에 대해서는 열려 있어야 하고, 수정에 대해서는 닫혀 있어야 한다는 원칙입니다.
• 즉, 이미 개발된 코드에 대해서는 수정이 아닌, 확장을 통해 기능을 추가하거나 변경해야 합니다. - 현재의 코드에서는 다른 저장소로 변경할 때(즉, 확장할 때) 코드를 수정해야 하는 상황이 발생합니다. 이는 OCP 원칙을 위반하는 것입니다. 

(2) DIP(Dependency Inversion Principle)를 잘 지키고 있는지 확인이 필요합니다.

• DIP는 고차원 모듈이 저차원 모듈에 의존하면 안 되고, 둘 다 추상화에 의존해야 한다는 원칙입니다.
• 현재의 코드에서는 MemberService가 MemberRepository 인터페이스뿐 아니라 그 구현체인 MemberRepositoryImpl에도 의존하고 있습니다. 이는 DIP 원칙을 위반하는 것입니다.

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6. 주문과 할인 도메인 설계

- 주문 도메인의 주요 특징, 역할 및 책임에 대해 알아보겠습니다. 주요 포인트는 주문과 할인 정책입니다.

 

1) 주문과 할인 정책에 대한 기본 규칙

• 회원은 상품을 주문할 수 있습니다.
• 회원 등급에 따라 할인 정책을 적용할 수 있습니다. 
• 현재의 할인 정책은 모든 VIP 회원에게 1000원의 고정 금액 할인이 적용됩니다. (단, 이는 변경될 수 있습니다.)
• 할인 정책은 변경 가능성이 높으며, 회사의 기본 할인 정책은 아직 확정되지 않았습니다. 따라서 할인 정책은 오픈 직전까지 미루어 결정될 수 있으며, 최악의 경우 할인을 전혀 적용하지 않을 수도 있습니다.

 

2) 주문 프로세스

• 주문 생성: 클라이언트는 주문 서비스에 주문 생성을 요청하며, 이때 회원 ID, 상품명, 상품 가격을 넘겨줍니다.
• 회원 조회: 할인 적용을 위해 회원 등급이 필요합니다. 따라서 주문 서비스는 회원 저장소에서 회원을 조회합니다. 회원 조회는 `findById`를 이용해 진행됩니다.
• 할인 적용: 주문 서비스는 회원 등급에 따른 할인 여부를 할인 정책에 위임합니다.
• 주문 결과 반환: 주문 서비스는 할인 결과를 포함한 주문 결과를 반환합니다.

3) 주문 도메인 전체

• 역할과 구현이 분리되어 있어, 객체를 자유롭게 조립할 수 있게 설계되어 있습니다. 미확정된 부분에 대해 유연하게 대처할 수 있습니다.
• 다음 다이어그램은 4단계 과정으로 설명할 수 있습니다:
  • (1) 요청 수신: 클라이언트(브라우저)에서 서버로 요청이 전송됩니다. 이 요청에는 사용자가 입력한 정보(회원id, 상품명, 상품 가격)가 포함될 수 있습니다.
  • (2) 회원 조회: 서버는 요청받은 정보를 바탕으로 회원 정보를 조회합니다. 이 과정은 메모리 내 회원 저장소나 데이터베이스(DB) 회원 저장소를 사용할 수 있으며, 이 선택은 시스템의 구성이나 설계에 따라 다릅니다.
  • (3) 회원 정보 처리: 조회된 회원 정보를 기반으로 필요한 처리를 합니다. 이 과정은 할인 정책에 따라 회원의 결재 금액이 달라집니다.
  • (4) 결과 반환: 처리된 결과는 클라이언트로 반환됩니다. 이때, 웹 서비스 응답을 통해 성공, 오류 메시지 등의 결과가 클라이언트에 전달됩니다.

 

 

4) 주문 도메인 클래스 다이어그램

• OrderService (인터페이스): 주문 서비스에 대한 인터페이스로, 주문과 관련된 핵심 기능을 정의합니다.
• OrderServiceImpl (클래스): OrderService 인터페이스의 구현체로, 주문 서비스의 실제 로직을 담당합니다.
• MemberRepository (인터페이스): 회원 정보에 접근하기 위한 인터페이스로, 회원 데이터에 대한 추상화된 접근 방법을 정의합니다.
• MemoryMemberRepository (클래스): MemberRepository 인터페이스의 메모리 기반 구현체로, 회원 데이터를 메모리에 저장합니다.
• DbMemberRepository (클래스): MemberRepository 인터페이스의 데이터베이스 기반 구현체로, 회원 데이터를 데이터베이스에 저장합니다.
• DiscountPolicy (인터페이스): 할인 정책에 대한 인터페이스로, 할인 로직에 대한 규약을 정의합니다.
• FixDiscountPolicy (클래스): DiscountPolicy 인터페이스의 고정 할인 금액을 적용하는 구현체입니다.
• RateDiscountPolicy (클래스): DiscountPolicy 인터페이스의 비율 할인을 적용하는 구현체입니다.

 

5) 주문 도메인 객체 다이어그램 1

• 회원을 메모리에서 조회하고, 정액 할인 정책(고정 금액)을 지원하더라도 주문 서비스를 변경하지 않아도 됩니다. 이는 역할들의 협력 관계를 재사용할 수 있기 때문입니다.

 

6) 주문 도메인 객체 다이어그램 2

• 회원을 메모리가 아닌 실제 DB에서 조회하고, 정률 할인 정책(주문 금액에 따라 % 할인)을 지원하더라도 주문 서비스를 변경하지 않아도 됩니다. 이는 각각 역할 간의 협력 관계가 그대로 유지되기 때문입니다.

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7. 주문과 할인 도메인 개발

1) 할인 정책 인터페이스

• `DiscountPolicy.java` 인터페이스를 생성하였습니다.
• 이 인터페이스는 할인 대상 금액을 반환하는 `discount` 메소드를 선언하고 있습니다. 

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Member;

public interface DiscountPolicy {

    // 이걸 호출하고 나면 결과로 할인 금액을 리턴해준다.
    /*
     * @return 할인 대상 금액
     *  */
    int discount(Member member, int price);
}

 

2) 정액 할인 정책 구현체

• `DiscountPolicy` 인터페이스를 구현한 `FixDiscountPolicy.java` 클래스를 생성하였습니다.
• 이 클래스는 VIP 회원에게 1000원의 할인을 적용하며, 그 외 회원은 할인을 적용하지 않습니다.

package hello.core.discount;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;

public class FixDiscountPolicy implements DiscountPolicy {

    private int discountFixAmount = 1000; // 1000원 할인

    // VIP 이면 1000원, 아니면 0원을 반환.
    @Override
    public int discount(Member member, int price){
        if (member.getGrade() == Grade.VIP){
            return discountFixAmount;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

 

3) 주문 엔터티

• `Order.java` 클래스를 생성하였으며, 이는 주문 정보를 담고 있습니다.
• 주문 정보는 회원 ID, 상품 이름, 상품 가격, 그리고 할인 가격을 포함하고 있습니다. 또한, `calculatePrice` 메소드는 상품 가격에서 할인 가격을 뺀 최종 가격을 계산하여 반환합니다.

package hello.core.order;

public class Order {
    private Long memberId;
    private String itemName;
    private int itemPrice; // 아이템 가격
    private int discountPrice; // 할인 가격

    public Order(Long memberId, String itemName, int itemPrice, int discountPrice) {
        this.memberId = memberId;
        this.itemName = itemName;
        this.itemPrice = itemPrice;
        this.discountPrice = discountPrice;
    }

    // 비즈니스 계산 로직(계산된 결과)
    // ex) 10000 - 1000 = 9000원
    public int calculatePrice(){
        return itemPrice - discountPrice;
    }

    // getter, setter
    public Long getMemberId() {
        return memberId;
    }

    public String getItemName() {
        return itemName;
    }

    public int getItemPrice() {
        return itemPrice;
    }

    public int getDiscountPrice() {
        return discountPrice;
    }

    public void setMemberId(Long memberId) {
        this.memberId = memberId;
    }

    public void setItemName(String itemName) {
        this.itemName = itemName;
    }

    public void setItemPrice(int itemPrice) {
        this.itemPrice = itemPrice;
    }

    public void setDiscountPrice(int discountPrice) {
        this.discountPrice = discountPrice;
    }

    @Override
    // 출력할 때 보기 쉽게 하기 위해서 생성
    // command + n 누른 뒤, toString 검색
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "memberId=" + memberId +
                ", itemName='" + itemName + '\'' +
                ", itemPrice=" + itemPrice +
                ", discountPrice=" + discountPrice +
                '}';
    }
}

 

3) 주문 서비스 인터페이스

• `OrderService` 인터페이스를 생성하였으며, 이는 주문을 생성하고 그 결과를 반환하는 createOrder 메소드를 선언하고 있습니다.

package hello.core.order;

public interface OrderService {

    // 최종 주문 결과를 반환하는 기능
    Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice);
}

 

4) 주문 서비스 구현체

• 주문 서비스 구현체 `OrderService` 인터페이스를 구현한 `OrderServiceImpl.java` 클래스를 생성하였습니다.
• 이 클래스는 주문 생성 요청이 들어오면, 회원 정보를 조회하고, 할인 정책을 적용한 후 주문 객체를 생성하여 반환합니다.

package hello.core.order;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;

public class OrderServiceImpl implements OrderService{

    private final MemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();

    private final DiscountPolicy discountPolicy = new FixDiscountPolicy();

    @Override
    public Order createOrder(Long memberId, String itemName, int itemPrice) {

        Member member = memberRepository.findById(memberId);
        int discountPrice = discountPolicy.discount(member, itemPrice);
        return new Order(memberId, itemName, itemPrice, discountPrice);
    }
}

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8. 주문과 할인 도메인 실행과 테스트

1) 주문 및 할인 정책 실행

• `hello.core.OrderApp.java` 클래스를 생성하였습니다.
• 이 클래스는 VIP 회원을 생성하고, 주문을 생성하여 주문 정보와 최종 가격을 출력합니다.

package hello.core;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.order.Order;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;

public class OrderApp {

    public static void main(String[] args) {
        MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
        OrderServiceImpl orderService = new OrderServiceImpl();

        long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);

        System.out.println("order = " + order);
        System.out.println("order.calculatePrice = " + order.calculatePrice());

    }
}

 

=> 이 방식으로 실행하는 것은 적절하지 않습니다. 이어서 Junit 테스트 프레임워크를 사용하여 테스트를 실행해보겠습니다.

 

2) 주문 및 할인 정책 테스트

• `hello.core.order.OrderServiceTest.java` 테스트 클래스를 생성하였습니다.
• 이 클래스는 VIP 회원을 생성하고, 주문을 생성하여 할인된 가격이 1000원인지 검증합니다.
• Assertions를 import 할 때는 `org.assertj.core.api.Assertions`를 사용하였습니다.

package hello.core.order;

import hello.core.member.Grade;
import hello.core.member.Member;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;

public class OrderServiceTest {

    MemberService memberService = new MemberServiceImpl();
    OrderService orderService = new OrderServiceImpl();

    @Test
    void createOrder(){
        // long을 사용하면 null을 넣을 수가 없습니다.
        // (DB 생성시 null을 사용할 수 있기 때문에 미리 대처하였습니다.)
        Long memberId = 1L;
        Member member = new Member(memberId, "memberA", Grade.VIP);
        memberService.join(member);

        Order order = orderService.createOrder(memberId, "itemA", 10000);
        
        // VIP인 경우 할인 금액인 1000원이 맞는지 검증합니다.
        Assertions.assertThat(order.getDiscountPrice()).isEqualTo(1000);
    }

}