[SpringFramework][PSA]

• PSA(Portable Service Abstraction)
  • PSA의 의미를 이해할 수 있다.

어떤 클래스의 본질적인 특성만을 추출해서 일반화 하는것을 추상화라고한다 객체지향 프로그래밍 언어인 Java에서 코드로 추상화를 표현할 수 있는 대표적인 방법이 추상클래스와 인터페이스이다.

추상화의 예

예를 들어, 미취학 아동을 관리하는 애플리케이션을 설계하면서 아이 클래스를 일반화(추상화)한다고 가정했을 때 ,

먼저 아이를 관리하는 관점에서 아이의 일반적인 속성으로는 이름, 키, 몸무게, 혈액형, 나이 등이 있을테고 아이가 할 수 있는 동작으로는 웃다, 울다, 자다, 먹다 등이 있을꺼다.

이렇게 추출해본 일반적인 아기의 특징을 클래스로 작성해보면

public abstract class Child {
    protected String childType;
    protected double height;
    protected double weight;
    protected String bloodType;
    protected int age;

    protected abstract void smile();

    protected abstract void cry();

    protected abstract void sleep();

    protected abstract void eat();
}

 

추상화를 하는 이유

// NewBornBaby.java(신생아)
public class NewBornBaby extends Child {
    @Override
    protected void smile() {
        System.out.println("신생아는 가끔 웃어요");
    }

    @Override
    protected void cry() {
        System.out.println("신생아는 자주 울어요");
    }

    @Override
    protected void sleep() {
        System.out.println("신생아는 거의 하루 종일 자요");
    }

    @Override
    protected void eat() {
        System.out.println("신생아는 분유만 먹어요");
    }
}

// Infant.java(2개월 ~ 1살)
public class Infant extends Child {
    @Override
    protected void smile() {
        System.out.println("영아는 많이 웃어요");
    }

    @Override
    protected void cry() {
        System.out.println("영아는 종종 울어요");
    }

    @Override
    protected void sleep() {
        System.out.println("영아부터는 밤에 잠을 자기 시작해요");
    }

    @Override
    protected void eat() {
        System.out.println("영아부터는 이유식을 시작해요");
    }
}

// Toddler.java(1살 ~ 4살)
public class Toddler extends Child {
    @Override
    protected void smile() {
        System.out.println("유아는 웃길 때 웃어요");
    }

    @Override
    protected void cry() {
        System.out.println("유아는 화가나면 울어요");
    }

    @Override
    protected void sleep() {
        System.out.println("유아는 낮잠을 건너뛰고 밤잠만 자요");
    }

    @Override
    protected void eat() {
        System.out.println("유아는 딱딱한 걸 먹기 시작해요");
    }
}

그렇다면 해당 연령에 맞는 NewBornBaby, Infant, Toddler 클래스를 사용하기 위해서는

public class ChildManageApplication {
    public static void main(String[] args) {
        Child newBornBaby = new NewBornBaby(); // (1)
        Child infant = new Infant(); // (2)
        Child toddler = new Toddler(); // (3)

        newBornBaby.sleep();
        infant.sleep();
        toddler.sleep();
    }
}

실행 결과
=========================================
신생아는 거의 하루 종일 자요
영아부터는 밤에 잠을 자기 시작해요
유아는 낮잠을 건너뛰고 밤잠만 자요

Child라는 상위 클래스에 일반화 시켜 놓은 아이의 동작을 NewBornBaby, Infant, Toddler 라는 클래스로 연령별 아이의 동작으로 구체화 시켜서 사용을 하고 있다.

여기서 중요한 것은 클라이언트(여기서는 ChildManageApplication 클래스의 main() 메서드)는NewBornBaby, Infant, Toddler 를 사용할 때 구체화 클래스의 객체를 자신의 타입에 할당하지 않고, (1) ~ (3)과 같이 Child 클래스 변수에 할당을 해서 접근을 하며, 클라이언트 입장에서는 Child 라는 추상 클래스만 일관되게 바라보며 하위 클래스의 기능을 사용할 수 있다.

일반적으로 서버 / 클라이언트 측면에서는 서버 측 기능을 이용하는 쪽을 클라이언트라고 합니다. 우리가 알고 있는 대표적인 클라이언트는 바로 웹 브라우저이다.

서비스에 적용하는 일관된 서비스 추상화 (PSA)기법

서비스 추상화란 위와 같은 추상화의 개념을 애플리케이션에서 사용하는 서비스에 적용하는 기법이다.

Java 콘솔 애플리케이션에서 클라이언트가 데이터베이스에 연결하기 위해 JdbcConnector를 사용하기 위한 서비스 추상화의 예입니다.

즉, JdbcConnector가 애플리케이션에서 이용하는 하나의 서비스가 되는 것이다.

Java에서 특정 데이터베이스에 연결하기 위해서는 해당 데이터베이스의 JDBC 구현체로부터 Connection을 얻어야하는데 위 그림은 이 동작을 재현해보기 위한 클래스 아이어그램이라고 생각하면 된다.

 

위 그림에서 DbClient는 OracleJdbcConnector, MariaDBJdbcConnector, SQLiteJdbcConnector 같은 JdbcConnector인터페이스의 구현체에 직접적으로 연결해서 Connection을 얻는것이 아니라 JdbcConnector 인터페이스를 통해 간접적으로 연결되어 (느슨한 결합) Connection 객체를 얻는 것을 볼 수 있다.

 

그런데 DbClient에서 어떤 JdbcConnector 구현체를 사용하더라도 Connection을 얻는 방식은 getConnection()메서드를 사용해야하기 때문에 동일하다. 즉 일관된방식으로 해당 서비스의 기능을 사용할 수 있다는 의미이다.

이처럼 애플리케이션에서 특정 서비스를 이용할 때 , 서비스의 기능을 접근하는 방식 자체를 일관되게 유지하면서 기술 자체를 유연하게 사용할 수 있도록 하는 것을 PSA(일관된 서비스 추상화)라고한다.

// DbClient.java
public class DbClient {
    public static void main(String[] args) {
        // Spring DI로 대체 가능
        JdbcConnector connector = new SQLiteJdbcConnector(); // (1)

        // Spring DI로 대체 가능
        DataProcessor processor = new DataProcessor(connector); // (2)
        processor.insert();
    }
}

// DataProcessor.java
public class DataProcessor {
    private Connection connection;

    public DataProcessor(JdbcConnector connector) {
        this.connection = connector.getConnection();
    }

    public void insert() {
        // 실제로는 connection 객체를 이용해서 데이터를 insert 할 수 있다.
        System.out.println("inserted data");
    }
}

// JdbcConnector.java
public interface JdbcConnector {
    Connection getConnection();
}

// MariaDBJdbcConnector.java
public class MariaDBJdbcConnector implements JdbcConnector {
    @Override
    public Connection getConnection() {
        return null;
    }
}

// OracleJdbcConnector.java
public class OracleJdbcConnector implements JdbcConnector {
    @Override
    public Connection getConnection() {
        return null;
    }
}

// SQLiteJdbcConnector.java
public class SQLiteJdbcConnector implements JdbcConnector {
    @Override
    public Connection getConnection() {
        return null;
    }
}

클래스 다이어그램을 기반으로 JdbcConnector 서비스를 사용하는 예제코드인데 편의상 6개의 java파일을 하나로 표시한것

DbClient클래스의 1에서 SQLiteJdbcConnector 구현체의 객체를 생성해서 JdbcConnector 인터페이스 타입의 변수에 할당(업캐스팅)하고 있는것을 볼 수 있다.

그리고 2에서 실제로 데이터를 데이터베이스에 저장하는 기능을 하는 DataProcessor클래스의 생성자로 JdbcConnector 객체를 전달하고 있다(의존성 주입)

 

만약에 다른 애플리케이션에서 SQLite데이터베이스를 사용하는것이 아니라 오라클 데이터베이스를 사용해야한다면, JdbcConnector서비스 모듈을 그대로 가져와서 1의 new SQLiteJdbcConnector()를 new OracleJdbcConnector()로 바꿔서 사용하면 될꺼다

 

• PSA가 필요한 이유를 알 수 있다.

 

 

Point

• 객체지향 프로그래밍 세계에서 어떤 클래스의 본질적인 특성만을 추출해서 일반화 하는것을 추상화(Abstraction)라고 한다.
• 클라이언트가 추상화 된 상위 클래스를 일관되게 바라보며 하위 클래스의 기능을 사용하는 것이 바로 일관된 서비스 추상화(PSA)의 기본 개념이다.
• 애플리케이션에서 특정 서비스를 이용할 때, 서비스의 기능을 접근하는 방식 자체를 일관되게 유지하면서 기술 자체를 유연하게 사용할 수 있도록 하는 것을 PSA(일관된 서비스 추상화)라고 한다
• PSA가 필요한 주된 이유는 어떤 서비스를 이용하기 위한 접근 방식을 일관된 방식으로 유지함으로써 애플리케이션에서 사용하는 기술이 변경되더라도 최소한의 변경만으로 변경된 요구 사항을 반영하기 위함이다 즉 PSA를 통해서 애플리케이션의 요구사항 변경에 유연하게 대처할 수 있다.