DI 와 IoC

💻 DI (Dependency Injection)이란?

Dependency Injection을 살펴보기 전에 의존성이 무엇인지 살펴보겠습니다.
의존성은 객체들간에 맺을 수 있는 관계중 하나로, 한 클래스의 정의를 일부 변경했을 때 다른 클래스가 변경되는 경우 두 클래스는 의존관계에 있다고 할 수 있습니다. 의존 관계는 보통 구상 클래스(concrete class)의 이름을 사용할 경우(생성자 호출을 통한 인스턴스 생성, 메서드 시그니처 유형 지정)에 생깁니다.

class Cat {
    public int energy;

    public Cat() {
        this.energy = 0;
    }

    public void eat() {
        Sausage s = new Sausage();
        this.energy += s.getNutrition();
    }
}

class Sausage {
    public int getNutrition() {
        return 10;
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat();

        cat.eat();
    }
}

위 예시에서 Cat 클래스의 eat 함수는 인자로 구상 클래스 Sausage 타입의 인스턴스를 받고 있습니다. 따라서 Cat 클래스는 Sausage 클래스에 대한 의존성이 생겼습니다. 이 상황에서 Cat이 소세지외에 다른 음식을 먹는다거나, Sausage 내부의 함수에 변경이 발생하는 경우 유연하게 대처할 수가 없습니다.

이런 상황을 해결하기 위해 의존성 주입(Dependency Injection)을 사용합니다. 의존성 주입은 하나의 클래스가 구상 클래스를 직접 사용하는 것이 아니라, 인터페이스나 추상 클래스를 기반으로 구현된 구상 클래스를 외부로부터 주입받아 사용하는 것을 말합니다. 아래는 위의 예시를 의존성 주입을 통해 리팩토링한 코드입니다.

class Cat {
    public int energy;

    public Cat() {
        this.energy = 0;
    }

    public void eat(Food f) {
        this.energy += f.getNutrition();
    }
}

interface Food {
    int getNutrition();
}

class Sausage implements Food {
    public int getNutrition() {
        return 10;
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat();
        Food f = new Sausage();

        cat.eat(f);
    }
}

eat 함수 내부에서 구상 클래스 Sausage의 인스턴스를 직접 생성하지 않고, 함수의 인자로 Main 클래스에서 주입 받았음을 볼 수 있습니다. 또한 함수 인자 타입으로 인터페이스(추상 클래스) Food를 참조하고 있어, 해당 인터페이스를 구현하는 클래스는 모두 eat 함수의 인자로 넘겨 줄 수 있습니다.

💻 IoC (Inversion of Control) 이란?

제어의 역전(IoC)은 저수준의 구성 요소가 컴퓨테이션에 참여할 수 있지만 언제 어떻게 그 구성 요소를 사용할지는 고수준 구성 요소가 결정하게끔 하는것을 말합니다.

아래의 예시를 통해 알아보겠습니다.

abstract class CaffeineBeverage {
    void prepareRespect() {
        boilWater();
        pourInCup();
        brew();
        addCondiments();
    }

    void boilWater() {
        System.out.println("물을 끓이는 중");
    }

    void pourInCup() {
        System.out.println("컵에 따르는 중");
    }

    void brew();

    void addCondiments();
}

class Coffee extends CaffeineBeverage {
    void brew() {
        System.out.println("필터로 커피를 우려내는 중");
    }

    void addCondiments() {
        System.out.println("우유와 설탕을 추가하는 중");
    }
}

class Tea extends CaffeineBeverage {
    void brew() {
        System.out.println("찻 잎을 우려내는 중");
    }

    void addCondiments() {
        System.out.println("레몬을 추가하는 중");
    }
}

위 예시에서 고수준의 구성요소는 CaffeineBeverage이고, 저수준의 구성요소는 Coffee 와 Tea 입니다. 고수준의 구성요소인 CaffeineBeverage는 필요한 상황에서만 저수준의 구성요소인 Coffee와 Tea의 메소드를 호출하고 있으며, 저수준의 구성요소는 단지 컴퓨테이션에 필요한 로직만 구현하고 있음을 알 수 있습니다.

제어의 역전은 할리우드 원칙으로 불리기도 하는데 그 이유는 할리우드 원칙을 설명한 글을 보면 알 수 있습니다.

먼저 연락하지 마세요. 저희가 연락 드리겠습니다.

이 글을 앞서 살펴본 예시에 대입해보면, 고수준의 구성요소가 저수준의 구성요소에게 “먼저 연락하지 마세요. 저희가 연락 드리겠습니다.” 라고 이야기하는 것과 동일하다는것을 알 수 있습니다.

🖊 DI도 제어의 역전을 달성하기 위한 하나의 방법입니다. 객체를 외부에서 주입함으로써 고수준의 구성요소가 주입받은 객체를 어떻게 사용할지 결정할 수 있습니다.