[클린코드] 시스템
“복잡성은 죽음이다. 개발자에게 생기를 앗아가며, 제품을 계획하고 제작하고 테스트 하기 어렵게 만든다.”
-레이 오지, 마이크로소프트 최고 기술 책임자(cto)
도시를 세운다면?
도시에는 큰 그림을 그리는 사람들도 있으며 작은 사항에 집중하는 사람들도 있다.
도시가 돌아가는 또 다른 이유는 적절한 추상화와 모듈화 때문이다. 그래서 큰 그림을 이해하지 못할지라도 개인과 개인이 관리하는 ‘구성요소’는 효율적으로 돌아간다.
깨끗한 코드를 구현하면 낮은 추상화 수준에서 관심사를 분리하기 쉬워진다.
시스템 제작과 시스템 사용을 분리하라
우선 제작(construction)은 사용(use)과 아주 다르다는 사실을 명심한다.
소프트웨어 시스템은(애플리케이션 객체를 제작하고 의존성을 서로 ‘연결’하는) 준비 과정과(준비 과정 이후에 이어지는) 런타임 로직을 분리해야 한다.
시작단계는 모든 애플리케이션이 풀어야 할 관심사(concern)다.
관심사 분리는 우리 분야에서 가장 오래되고 가장 중요한 설계 기법 중 하나다.
체계적이고 탄탄한 시스템을 만들고 싶다면 흔히 쓰는 좀스럽고 손쉬운 기법으로 모듈성을 깨서는 절대로 안되다.
설정 논리는 일반 실행 논리와 분리해야 모듈성이 높아진다.
Main 분리
시스템 생성과 시스템 사용을 분리하는 한 가지 방법으로, 생성과 관련한 코드는 모두 main이나 main이 호출하는 모듈로 옮기고, 나머지 시스템은 모든 객체가 생성되었고 모든 의존성이 연결되었다고 가정한다. 애플리케이션은 그저 객체를 사용할 뿐이다. 애플리케이션은 main이나 객체가 생성되는 과정을 전혀 모른다는 뜻이다.
팩토리
때로는 객체가 생성되는 시점을 애플리케이션이 결정할 필요도 생긴다. 이때는 ABSTRACT FACTORY 패턴을 사용한다.
의존성 주입
사용과 제작을 분리하는 강력한 메커니즘 하나가 의존성 주입(Dependency Injection)이다. 의존성 주입은 제어 역전(Inversion of Control, IoC)기법을 의존성 관리에 적용한 메커니즘이다. 제어 역전에서는 한 객체가 맡은 보조 책임을 새로운 객체에게 전적으로 떠넘긴다. 새로운 객체는 넘겨받은 책임만 맡으므로 단일 책임 원칙(Single Responsibility Principle, SRP)을 지키게 된다. 의존성 관리 맥락에서는 객체는 의존성 자체를 인스턴스로 만드는 책임은 지지 않는다. 대신에 이런 책임을 다른 ‘전담’ 메커니즘에 넘겨야만 한다. 초기 설정은 시스템 전체에서 필요하므로 대개 ‘책임질’ 메커니즘으로 ‘main’루틴이나 특수 컨테이너를 사용한다.
진정한 의존성 주입은 여기서 한 걸음 더 나간다. 클래스가 의존성을 해결하려 시도하지 않는다. 클래스는 완전히 수동적이다. 대신에 의존성을 주입하는 방법으로 설정자(setter) 메서드나 생성자 인수를 제공한다.
스프링 프레임워크는 가장 널리 알려진 자바 DI 컨테이너를 제공한다. 객체사이 의존성은 XML 파일에 정의한다. 그리고 자바 코드에서는 이름으로 특정한 객체를 요청한다.
확장
‘처음부터 올바르게’ 시스템을 만들 수 있다는 믿은은 미신이다. 대신에 우리는 오늘 주어진 자용자 스토리에 맞춰 시스템을 구현해야 한다. 내일은 새로운 스토리에 맞춰 시스템을 조정하고 확장하면 된다. 이것이 반복적이고 점짐적인 애자일 방식의 핵심이다. 테스트 주도 개발(Test-driven Development, TDD), 리팩터링, (TDD와 리팩터링으로 얻어지는) 깨끗한 코드는 코드 수준에서 시스템을 조정하고 확장하기 쉽게 만든다.
소프트웨어 시스템은 물리적인 시스템과 다르다. 관심사를 적절히 분리해 관리 한다면 소프트웨어 아키텍처는 점진적으로 발전할 수 있다.
횡단(cross-cutting) 관심사
원론적으로 모듈화되고 캡슐화된 방식으로 영속성 방식을 구상할 수 있다. 하지만 현실적으로는 영속성 방식을 구현한 코드가 온갖 객체로 흩어진다. 여기서 횡단 괌심사라는 용거가 나온다. 영속성 프레임워크 또한 모듈화힐 수 있다. 도메인 논리도(독자적으로) 모듈화할 수 있다. 문제는 이 두 영역이 세밀한 단위로 겹친다는 점이다. 사실 EJB 아키텍처가 영속성, 보안, 트랜잭션을 처리하는 방식은 관점 지향 프로그래밍(Aspect-Oriented Programming, AOP)을 예견했다고 보인다. AOP는 횡단 관심사에 대처해 모듈설을 확보하는 일반적인 방법론이다.
AOP에서 관점(Aspect)이라는 모듈 구성 개념은 “특정 관심사를 지원하려면 시스템에서 특정 지점들이 동작하는 방식을 일관성 있게 바꿔야 한다”라고 명시한다. 명시는 간결한 선언이나 프로그래밍 메커니즘으로 수행한다. 영속성을 예로 들면, 프로그래머는 영속적으로 저장할 객체와 속성을 선언한 후 영속성 책임을 영속성 프레임워크에 위임한다. 그러면 AOP 프레임워크는 대상 코드에 영햘을 미치지 않는 상태로 동작 방식을 변경한다. 자바에서 사용하는 관점 혹은 관점과 유사한 메커니즘 세개를 살벼 보자.
자바 프록시
자바 프록시는 단순한 상황에 적합하다. 개별 객체나 클래스에서 메서드 호출을 감싸는 경우가 좋은 예다. 하지만 JDK에서 제공하는 동적 프록시는 인터페이스만 지원한다.
클래스 프록시를 사용하려면 CHLIB, ASM, Javassist 등과 같은 바이트 코드 처리 라이브러리가 필요하다.
코드 ‘양’과 크기는 프록시의 두 가지 단점이다. 프록시를 사용하면 깨끗한 코드를 작성하기 어렵다! 또한 프록시는 시스템 단위로 ‘지점’을 명시하는
메커니즘도 제공하지 않는다.
순수 자바 AOP 프레임워크
순수 자바 관점을 구현하는 스프링 AOP, JBoss AOP 등과 같은 여러 자바 프레임워크는 내부적으로 프로시를 사용한다. 스프링은 비즈니스 논리를 POJO로 구현한다. 스프링은 비즈니스 논리를 POJO로 구현한다. POJO는 순수하게 도메인에 초점을 맞춘다. POJO는 엔터프라이즈 프레임워크에 의존하지 않는다. 따라서 테스트가 개념적으로 더 쉽고 간단하다. 상대적으로 단순하기 때문에 사용자 스토리를 올바로 구현하기 쉬우며 미래 스토리에 맞춰 코드를 보수하고 개선하기 편하다
Aspect 관점
‘에너테이션 폼’은 순수한 자바 코드에 자바 5 애너테이션을 사용해 관점을 정의한다. 스프링 프레임워크는 AspectJ에 미숙한 팀들이 애너테이션 기반 관점을 쉽게 사용하도록 다양한 기능을 제공한다.
테스트 주도 시스템 아키텍처 구축
관점으로 관심사를 분리하는 방식은 그 위력이 막강하다. 애플리케이션 도메인 논리를 POJO로 작성할 수 있다면, 즉 코드 수준에서 아키텍처 관심사를 분리할 수 잇다면, 진적한 테스트 주도 아키텍처 구축이 가능해진다. 소프트웨어 나름대로 형체(physics)가 있지만, 소프트웨어 구조가 관점을 효과적으로 분리한다면, 극적인 변화가 경제적으로 가능하다. 다시 말해, ‘아주 단순하면서도’ 멋지게 분리된 아키텍처로 소프트웨어 프로젝트를 진행해 결과물을 재빨리 출시한 후, 기반 구조를 추가하며 조금씩 확장해 나가도 괜찮다는 말이다.
최선의 시스템 구조는 각기 POJO 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. 도시든 소프트웨어 프로젝트든, 아주 큰 시스템에서 한 사람이 모든 결정을 내리기 어렵다.
가장 적합한 사람에게 책임을 맡기면 가장 좋다. 우리는 때때로 가능한 마지막 순간까지 결정을 미루는 방법이 최선이라는 사실을 까먹곤 한다.
게으르거나 무책임해서가 아니다. 최대한 정보를 모아 최선의 결정을 내리기 위해서다. 성급한 결정은 불충분한 지식으로 내린 결정이다.
너무 일찍 결정하면 고객 피드백을 더 오므고, 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
업계에서 여러 형태로 아주 과장되게 포장된 표준에 집착하는 바람에 고객 가치가 뒷전으로 밀려난 사례를 많이 봤다.
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
소프트웨어 분야에서도 최근 들어 DSL(Domain-Specific Language)이 새롭게 조명 받기 시작했다. DSL은 간단한 스크립트 언어나 표준 언어로 구현한 API를 가리킨다.
도메인 특화언어(Domain-Specific Language, DSL)를 사용하면 고차원 정책에서 저차원 세부사항에 이르기까지 모든 추상화 수준과 모든 도메인을 POJO로 표현할 수 있다.
결론
깨끗하지 못한 아키텍처는 모데인 논리를 흐리며 기민성을 떨어뜨린다. 도메인 논리가 흐려지면 제품 품질이 떨어진다. 버그가 숨어들기 쉬워지고,
스토리를 구현하기 어려워지는 탓이다. 기민성이 떨어지면 생산성이 낮아져 TDD가 제공하는 장점이 사라진다.
모든 추상화 단계에서 의도는 명확히 표현해야 한다. 그러려면 POJO를 작성하고 관점 혹은 관점과 유사한 메커니즘을 사용해 각 구현 관심사흘 분리 해야한다.
시스템을 설계하든 개별 모듈을 설계하든, 실제로 돌아가는 가장 단순한 수단을 사용해야 한다는 사실을 명심하자
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