[SpringBoot] 의존성 주입(Dependency Injection) 개념과 활용

Spring Boot는 의존성 주입(Dependency Injection, DI)을 통해 객체 간의 관계를 관리하고, 객체의 생성과 관계 설정을 Spring 컨테이너가 담당하게 만들어 주는 강력한 기능을 제공합니다. 이를 통해 코드의 결합도를 낮추고, 객체들의 재사용성과 테스트 용이성을 높일 수 있습니다. 이번 블로그에서는 Spring Boot에서 의존성 주입의 개념과 실제 예시를 통해 이를 어떻게 활용할 수 있는지 살펴보겠습니다.

1. 의존성 주입(Dependency Injection)란?

**의존성 주입(DI)**은 객체가 다른 객체를 직접 생성하지 않고, 외부에서 의존 객체를 주입받도록 하는 설계 패턴입니다. 객체가 자신의 의존성을 직접 관리하는 대신, Spring과 같은 IoC(Inversion of Control) 컨테이너가 의존성을 관리하고 주입해줍니다. 이를 통해 코드의 결합도를 낮추고, 각 객체들이 독립적으로 동작할 수 있게 만들어 줍니다.

의존성 주입의 장점

유연성: 의존 관계가 설정 파일이나 설정 클래스에서만 결정되므로 코드의 유연성이 증가합니다.

테스트 용이성: 실제 객체 대신 Mock 객체를 주입하여 단위 테스트를 용이하게 할 수 있습니다.

모듈화: 각 모듈이 독립적이게 되어 유지보수가 쉬워집니다.

Spring Boot에서는 @Autowired, @Component, @Service 등의 어노테이션을 사용하여 의존성 주입을 쉽게 구현할 수 있습니다.

2. new 대신 Spring의 의존성 주입

일반적으로 객체를 생성할 때는 new 키워드를 사용하여 직접 객체를 생성합니다

UserRepository userRepository = new UserRepository();
UserService userService = new UserService(userRepository);

위와 같이 객체를 직접 생성하고, 의존성을 코드에서 수동으로 설정하는 방식입니다. 하지만 Spring에서는 의존성 주입을 통해 Spring 컨테이너가 객체를 생성하고 주입해주므로, 개발자는 객체 생성에 대한 관리에서 벗어나 비즈니스 로직에만 집중할 수 있습니다.

Spring에서 의존성 주입을 활용하면, **new**를 사용한 객체 생성 방식 대신, Spring 컨테이너가 의존성 객체를 자동으로 생성하고 주입해줍니다.

3. Spring에서 의존성 주입 사용하기

Spring Boot에서는 @Autowired, @Component, **@Service**와 같은 어노테이션을 사용하여 의존성 주입을 설정할 수 있습니다.

3.1. 예시: UserService 클래스에서 의존성 주입

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    private final UserRepository userRepository;

    // 생성자 주입 (DI)
    @Autowired
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void registerUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

위 코드에서 UserService는 UserRepository를 생성자를 통해 주입받습니다. Spring은 UserRepository 객체를 자동으로 생성하여 **UserService**에 주입해 줍니다. 이제 new UserRepository()로 객체를 생성할 필요가 없죠.

3.2. @Autowired로 의존성 주입

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;  // Spring이 자동으로 주입

    public void registerUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

@Autowired 어노테이션을 사용하면, Spring이 UserRepository 객체를 자동으로 찾아서 주입합니다. 더 이상 new로 객체를 생성하거나 의존성을 코드에서 직접 설정할 필요가 없습니다.

4. 의존성 주입의 방식

Spring Boot에서 의존성 주입은 크게 세 가지 방식으로 제공됩니다.

필드 주입(Field Injection): @Autowired 어노테이션을 사용하여 필드에 의존성을 주입하는 방법.
생성자 주입(Constructor Injection): 생성자에 의존성을 주입하는 방법.
세터 주입(Setter Injection): 세터 메서드를 사용하여 의존성을 주입하는 방법.

4.1. 필드 주입 (Field Injection)

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    // 의존성 주입 (Field Injection)
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    public void saveUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

필드 주입은 직관적이고 간단하지만, 테스트가 어렵고 의존성이 명확하지 않아 코드가 복잡해질 수 있습니다.

4.2. 생성자 주입 (Constructor Injection)

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    private final UserRepository userRepository;

    // 생성자 주입 (Constructor Injection)
    @Autowired
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void saveUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

생성자 주입은 의존성 주입을 불변 객체처럼 처리할 수 있어 안전하고, 테스트할 때 Mock 객체를 쉽게 주입할 수 있습니다. Spring 4.3 이상에서는 @Autowired 어노테이션을 생성자에 생략할 수 있습니다.

4.3. 세터 주입 (Setter Injection)

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    private UserRepository userRepository;

    // 세터 주입 (Setter Injection)
    public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void saveUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

세터 주입은 객체가 생성된 후 의존성을 설정할 수 있는 장점이 있지만, 의존성 설정이 누락될 위험이 있기 때문에 생성자 주입보다 안전성은 떨어질 수 있습니다.

5. 의존성 주입 활용 예시

예시 1: 사용자 서비스 구현
UserRepository 인터페이스

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
}

UserService 클래스 (의존성 주입)

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    private final UserRepository userRepository;

    @Autowired
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void registerUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

UserController 클래스 (UserService 주입)

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    private final UserService userService;

    @Autowired
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    @PostMapping("/register")
    public String registerUser(@RequestBody User user) {
        userService.registerUser(user);
        return "User registered successfully!";
    }
}

6. 의존성 주입을 활용한 테스트

Spring Boot에서 의존성 주입을 활용하면 테스트를 더욱 쉽게 할 수 있습니다. 예를 들어, UserService를 테스트할 때, UserRepository를 실제 데이터베이스와 연결하지 않고 Mock 객체를 사용하여 테스트할 수 있습니다.

테스트 예시

import static org.mockito.Mockito.*;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
public class UserServiceTest {

    @Mock
    private UserRepository userRepository;

    @InjectMocks
    private UserService userService;

    @Test
    public void testRegisterUser() {
        User user = new User("John Doe", "john@example.com");
        doNothing().when(userRepository).save(user);

        userService.registerUser(user);

        verify(userRepository, times(1)).save(user);
    }
}

위의 예시처럼, @Mock 어노테이션을 사용해 UserRepository를 Mock 객체로 만들고, @InjectMocks로 UserService에 의존성을 주입하여 테스트할 수 있습니다.

7. 마무리

Spring Boot에서 의존성 주입은 객체 간의 관계를 명확하게 설정하고, 코드의 유연성과 유지보수성을 높여줍니다. 또한, 테스트를 용이하게 하여 코드의 품질을 향상시킬 수 있습니다. 다양한 의존성 주입 방식을 잘 활용하여, 더 나은 Spring 애플리케이션을 개발 할 수 있습니다.