의존관계 역전 원칙(Dependency Inversion Principle, DIP)과 추상화

Table of Contents

• 의존관계 역전 원칙
• 예제 코드
• 추상화란 무엇일까?
• 추상화의 목적
  • 얼마나 추상화할 것인가?

의존관계 역전 원칙

구체화가 아니라 추상화에 의존해야 한다.
즉, 구현 클래스(구현체)가 아니라 인터페이스(역할)에 의존해야 한다.

의존관계 역전 원칙은 유연하지 못한 코드(Code Rigidity), 모듈 간의 강한 결합(Tight Coupling of Modules)을 피하기 위해 고안되었다.
의존관계 역전 원칙의 핵심 아이디어 아래와 같다.

• 고수준 모듈은 저수준 모듈의 구현에 직접 의존해서는 안 된다. 저수준 모듈이 interface와 같은 고수준 모듈에서 정의한 추상 타입에 의존해야 한다.
• 추상화는 세부 사항에 의존해서는 안 되며, 세부 사항(concrete implementations)은 추상화에 의존해야 한다.

고수준 모듈과 저수준 모듈이란?

• 고수준 모듈(High-level Module): 의미 있는 단일 기능을 제공하는 모듈
• 저수준 모듈(low-level Module): 고수준 모듈의 기능을 구현하기 위해 필요한 하위 기능의 실제 구현

예제 코드

의존관계 역전 원칙을 위반하는 모듈 간의 강한 결합(의존성)을 가진 코드를 개선하는 예제를 살펴보자.

As-Is

// LightBulb 클래스
class LightBulb {
    turnOn() {
        console.log('Light bulb turned on.');
    }
}
 
// Switch 클래스
class Switch {
    constructor() {
        this.bulb = new LightBulb();
    }
 
    operate() {
        this.bulb.turnOn();
    }
}
 
// Switch 인스턴스 생성 및 동작
const switchButton = new Switch();
switchButton.operate();

해당 코드를 살펴보면, Switch 클래스가 LightBulb 클래스를 직접 의존하며 모듈 간의 강한 결합이 발생하고 있는 예시이다.
이후 LightBulb 모듈이 아닌 다른 모듈로 교체가 필요할 경우 Switch 클래스의 내부 로직도 함께 변경되어야 한다는 문제가 발생한다.

우리가 원하는 것은 저수준 모듈(LightBulb)이 변경되더라도 고수준 모듈(Switch)은 변경되지 않는 것이다.
의존관계 역전 원칙(DIP)을 적용하여 개선한 코드는 아래와 같다.

To-Be

// 인터페이스 정의
class Switchable {
    turnOn() {
        // 공통적인 코드
    }
}
 
// LightBulb 클래스가 Switchable 인터페이스를 구현
class LightBulb extends Switchable {
    turnOn() {
        console.log('Light bulb turned on.');
    }
}
 
// Switch 클래스
class Switch {
    constructor(device) {
        this.device = device;
    }
 
    operate() {
        this.device.turnOn();
    }
}
 
// LightBulb 인스턴스를 생성하여 Switch 클래스에 주입
const lightBulb = new LightBulb();
const switchButton = new Switch(lightBulb);
 
// Switch 버튼 동작
switchButton.operate();

의존 관계를 맺을 때는 자신보다 변화하기 쉬운 것을 의존해서는 안되고, 거의 변화가 없는 개념에 의존해야한다.

변경된 코드를 살펴보면, 이전과 달리 Switch 클래스는 LightBulb 대신 추상화된 Switchable 인터페이스에 의존하고 있다는 점을 확인할 수 있다.
이를 통해 의존관계 역전 원칙의 고수준 모듈은 저수준 모듈의 구현에 직접 의존해서는 안 된다... 를 만족하게 되었다.

고수준의 모듈(Switch)와 저수준의 모듈(LightBulb) 두 모듈 간의 느슨한 결합도를 가지도록 개선되었으며 이후 LightBulb가 아닌 다른 하위 모듈로의 교체가 필요할 경우에도 Switch 내부 로직의 변경이 필요하지 않으며 변화에도 유연하게 대응할 수 있다.

추상화란 무엇일까?

복잡한 내부 프로세스의 로직을 감추고, 간결하고 직관적인 인터페이스를 제공하는 것

프로그래밍에서 추상화(Abstraction)는 우리가 다루기 어려운 복잡한 대상을 의도적으로 감춰 사용자 또는 다른 개발자에게는 명료하고 간결한 인터페이스를 제공하는 중요한 도구이다. 잘 추상화된 기능이나 모듈은 구체적인 구현 세부 사항을 몰라도 쉽게 활용할 수 있도록 만들어준다.

추상화의 목적

추상화는 단순한 가독성 향상 이상의 목적을 달성할 수 있도록 만들어준다.
복잡성을 숨김으로써 코드의 가독성을 향상시키고 재사용 및 유지보수성을 높여 개발 과정을 더욱 효율적으로 만들 뿐만 아니라
모듈화를 통해 독립성을 높여 특정 모듈에서 발생한 문제가 전체 시스템에 영향을 미치는 것을 막을 수 있다.

• 단순화
• 재사용성 증가
• 유연성 및 확장성 (유지보수)
• 시스템 분리 및 모듈화
• 독립성 증가

얼마나 추상화할 것인가?

추상화에 정답 이라는 것은 없지만, 상황과 목적에 따라 다르게 적용되어야 한다.
상황에 따라 필요한 만큼 노출시키기 위해서 추상화 수준(level of abstraction) 을 조정하는 과정이 필요하다.

덧붙여 잘못된 추상화보다는 중복이 낫다.는 말처럼 과도한 추상화는 오히려 코드 속 나쁜 냄새를 만드는 주범일지도 모르겠다.
그렇기에 반드시 추상화에 앞서, 성급한 추상화는 아닌지? 상황과 목적에 따라 적절하게 조정되었는지를 염두에 두어야 한다.