개요

DI 내용 정리 중 DI(Dependency Injection)와 객체지향 5원칙 DIP(Dependency Inversion Principle)의 철자가 다른것을 보고 어떤 차이점이 있는지 알아보고자 이 글을 쓴다.

목표

  1. DI와 DIP의 차이점을 이해한다.

DIP (Dependency Inversion Principle)

의존성 역전 원칙(Dependency Inversion Principle, DIP)은 객체 지향 설계 원칙 중 하나로, 시스템의 고수준 모듈이 저수준 모듈에 직접적으로 의존하는 것을 피하고, 대신 둘 모두가 추상화에 의존하도록 설계해야 한다는 원칙입니다. 이 원칙은 SOLID 원칙 중 하나로, 특히 대규모 소프트웨어 시스템의 유지 보수성과 확장성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

DIP의 주요 내용은 다음과 같습니다:

  1. 고수준 모듈은 저수준 모듈에 의존해서는 안 됩니다. 둘 다 추상화에 의존해야 합니다.
  2. 추상화는 세부 사항에 의존해서는 안 됩니다. 세부 사항이 추상화에 의존해야 합니다.

DIP 적용

동영상 인코딩 서비스를 만든다고 생각해보자. 아래처럼 코드를 작성할 수 있을 것이다.

public class EncodingService {
    private H264Encoder h264Encoder;

    public String encode() {
        return h264Encoder.encode();
    }
}

public class H264Encoder {
    public String encode() {
        return "h264로 인코딩";
    }
}

코드의 문제점은?

EncodingService만 온전히 테스트 할 수없다. H264Encoder 와의 의존성 때문에 H264Encoder가 완벽하게 동작해야 EncodingService를 테스트 할 수 있다.

만약 인코더가 추가된다면 아래와 같이 서비스 코드를 변경해야 한다.

public class H265Encoder {
    public String encode() {
        return "h265로 인코딩";
    }
}

public class EncodingService {

    private H264Encoder h264Encoder;
    private H265Encoder h265Encoder;

    public String encode(String type) {
        if (type.equals("h264")) 
            return h264Encoder.encode();
        else
            return h265Encoder.encode();
    }
}

DIP 적용하기

DIP를 적용한 설계는 아래와 같다.

  1. 고수준 모듈은 저수준 모듈에 의존해서는 안 됩니다. 둘 다 추상화에 의존해야 합니다.

→ EncodingService는 H264Encoder, H264Encoder에 의존해서는 안된다.

  1. 추상화는 세부 사항에 의존해서는 안 됩니다. 세부 사항이 추상화에 의존해야 합니다.

→ 세부적인 인코딩 내용은 추상화를 사용하여 이뤄져야 한다.

public class EncodingService {
    private Encoder encoder;
    public EncodingService(Encoder encoder) {
        this.encoder = encoder;
    }
    public String encode() {
        return encoder.encode();
    }
}

외부로부터 Encoder 객체를 받아왔으므로, H264Encoder, H264Encoder에 대한 의존성이 사라진것을 확인할 수 있다.

또한, 인코딩의 세부적인 내용은 encoder 인터페이스의 encode 메서드를 implements한 객체들에 의해 구현되므로 세부 사항이 추상화에 의존하고 있다.

여기서, 굉장히 많이 본듯한 코드가 보이는데, 외부로부터 생성자 주입을 통해 Encoder 객체를 생성하고 있다. 이는 DI(Dependency Injection)과 같은 형태를 보이고 있다.

결론

DIP(Dependency Inversion Principle)를 만족하기 위해서 DI(Dependency Injection)디자인 패턴을 이용할 수 있다고 생각할 수 있다.

Reference

https://yoojin99.github.io/cs/Dependency-Inversion-Principle/

https://dreamcoding.tistory.com/69

https://shinsunyoung.tistory.com/82

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DI란 무엇인가?

DI란 외부에서 두 객체 간의 관계를 결정해주는 디자인 패턴으로, 인터페이스를 사이에 둬서 클래스 레벨에서는 의존관계가 고정되지 않도록 하고 런타임 시에 관계를 동적으로 주입하여 유연성을 확보하고 결합도를 낮출 수 있게 해준다.

Android에서의 DI

종속 항목 삽입(DI)은 프로그래밍에 널리 사용되는 기법으로, Android 개발에 적합합니다. DI의 원칙을 따르면 훌륭한 앱 아키텍처를 위한 토대를 마련할 수 있습니다.

종속 항목 삽입을 구현하면 다음과 같은 이점을 누릴 수 있습니다.

  • 코드 재사용 가능
  • 리팩터링 편의성
  • 테스트 편의성

클래스에는 흔히 다른 클래스 참조가 필요합니다. 예를 들어 Car 클래스는 Engine 클래스 참조가 필요할 수 있습니다. 이처럼 필요한 클래스를 종속 항목이라고 하며, 이 예에서 Car 클래스가 실행되기 위해서는 Engine 클래스의 인스턴스가 있어야 합니다.

DI를 적용하지 않을 경우

class Car {

    private val engine = Engine()

    fun start() {
        engine.start()
    }
}

fun main(args: Array) {
    val car = Car()
    car.start()
}

이 예는 Car 클래스가 자체 Engine을 구성하기 때문에 종속 항목 삽입의 예가 아닙니다. 이는 다음과 같은 이유로 문제가 될 수 있습니다.

  • Car와 Engine은 밀접하게 연결되어 있습니다. Car 인스턴스는 한 가지 유형의 Engine을 사용하므로 서브클래스 또는 대체 구현을 쉽게 사용할 수 없습니다. Car가 자체 Engine을 구성했다면 Gas 및 Electric 유형의 엔진에 동일한 Car를 재사용하는 대신 두 가지 유형의 Car를 생성해야 합니다.
  • Engine의 종속성이 높은 경우 테스트하기가 더욱 어려워집니다. Car는 실제 Engine 인스턴스를 사용하므로 다양한 테스트 사례에서 테스트 더블을 사용하여 Engine을 수정할 수 없습니다.

→ Car 객체를 테스트하기 위해 다양한 Engine을 사용할 수 있음. (ex, 고장난 엔진 등 )이럴 경우 Engine가 고정적으로 사용되므로 객체를 테스트하기 어려워진다.

DI를 적용한 경우

class Car(private val engine: Engine) {
    fun start() {
        engine.start()
    }
}

fun main(args: Array) {
    val engine = Engine()
    val car = Car(engine)
    car.start()
}

main 함수에서 Car를 사용합니다. Car는 Engine에 종속되므로 앱은 Engine 인스턴스를 생성한 후 이를 사용하여 Car 인스턴스를 구성합니다. 이 DI 기반 접근 방법의 이점은 다음과 같습니다.

  • **Car의 재사용 가능.** Engine의 다양한 구현을 Car에 전달할 수 있습니다. 예를 들어 Car에서 사용할 ElectricEngine이라는 새로운 Engine 서브클래스를 정의할 수 있습니다. DI를 사용한다면 업데이트된 ElectricEngine 서브클래스의 인스턴스를 전달하기만 하면 되며 Car는 추가 변경 없이도 계속 작동합니다.
  • **Car의 테스트 편의성.** 테스트 더블을 전달하여 다양한 시나리오를 테스트할 수 있습니다. 예를 들어 FakeEngine이라는 Engine의 테스트 더블을 생성하여 다양한 테스트에 맞게 구성할 수 있습니다.

Android에서 종속 항목 삽입을 실행하는 두 가지 주요 방법

  • 생성자 삽입. 위에서 설명한 방법입니다. 즉, 클래스의 종속 항목을 생성자에 전달합니다.
  • 필드 삽입(또는 setter 삽입). 활동 및 프래그먼트와 같은 특정 Android 프레임워크 클래스는 시스템에서 인스턴스화하므로 생성자 삽입이 불가능합니다. 필드 삽입을 사용하면 종속 항목은 클래스가 생성된 후 인스턴스화됩니다. 코드는 다음과 같습니다.
class Car {
    lateinit var engine: Engine

    fun start() {
        engine.start()
    }
}

fun main(args: Array) {
    val car = Car()
    car.engine = Engine()
    car.start()
}

DI에대한 개인적인 견해

최근 취업준비를 하며 많은 기업에서 요구하는 기술스택을 확인하게 되었다. 그 중에서도 DI 역시 최근 Android 기술 트렌드 중 많이 사용되는 사례인것으로 보인다. 프로젝트를 꾸준히 유지보수하고 이어나갈 것이라면, DI 라이브러리(hilt, dagger)를 도입하여 유지보수력을 높일 수 있을것으로 보인다.

참고자료

Android의 종속 항목 삽입 | Android 개발자 | Android Developers

[Spring] 의존성 주입(Dependency Injection, DI)이란? 및 Spring이 의존성 주입을 지원하는 이유

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