Python과 함께 춤을

책 <클린 아키텍처>의 [Part3 설계원칙]을 참조하여 정리한 내용입니다.

개요

SOLID원칙은 함수와 데이터 구조를 클래스로 배치하는 방법, 그리고 이들 클래스를 서로 결합하는 방법을 설명해준다.

나쁜 벽돌을 쌓아올려 건물을 짓는다면 당연히 좋은 아키텍처가 나올 수 없다. 그렇다고 좋은 벽돌을 이용한다고 무조건 좋은 아키텍처가 나오는 것도 아니다. SOLID원칙은 좋은 벽돌을 이용해서 좋은 아키텍처를 만들어내는 원칙을 정의한다. 
구체적인 정의를 보자면, SOLID원칙은 "함수와 데이터 구조를 클래스로 배치하는 방법, 그리고 이들 클래스를 서로 결합하는 방법을 설명"하는 원칙이며, 모듈 수준에서 변경 용이성, 빠른 가독성, 재사용성 확보를 목표로 한다. 

SOLID원칙은 각 원칙의 앞글자를 따서 만들어진 이름이며, 따라서 5가지의 원칙이 있다.

• 단일 책임 원칙(SRP, Single Responsibility Principle)
• 개방-폐쇄 원칙(OCP, Open-Closed Principle)
• 리스코프 치환 원칙(LSP, Liskov Substitution Principle)
• 인터페이스 분리 원칙(ISP, Interface Segregation Principle)
• 의존성 역전 원칙(DIP, Dependency Inversion Principle)

단일 책임 원칙(SRP, Single Responsibility Principle)

하나의 모듈은 하나의, 오직 하나의 액터에 대해서만 책임져야 한다.

여기서 액터는 특정 변경을 요청하는 한 명 이상의 집단을 가리킨다. 
모듈은 간단히 말하면 '소스파일'이고, 언어에 따라서 적용되지 않는 경우에는 "함수와 데이터 구조로 구성된 응집된 집합"이다. 

단일 책임 원칙을 위반하는 사례와 이에 따른 해결책을 살펴보자.

잠재적 위험 - 공통 메소드의 변경

급여 어플리케이션에서 Employee클래스가 있다고 가정해 보자. 위의 Employee클래스는 3가지 메소드를 갖는데 각각은 다음과 같다.

• calculatePay : 급여를 계산하는 메소드, 회계팀에서 기능을 정의하며, CFO보고를 위해 사용한다.
• reportHours : 근무시간을 보고하는 메소드, 인사팀에서 기능을 정의하며, COO보고를 위해 사용한다.
• save : Employee 관련 데이터를 저장하는 메소드, DBA가 기능을 정의하며, CTO보고를 위해 사용한다. 

하나의 클래스가 3명의 Actor를 책임지기 때문에, SRP에 위반된 경우이다.
그렇다면 SRP를 위반한 것이 구체적으로 어떤 위험을 초래할 수 있는 지 살펴보자.

다시 다음과 같은 사례를 가정해보자.
CFO에 보고되기 위해 사용되는 calculatePay메소드와 COO에 보고되기 위해 사용되는 reportHours메소드가 초과근무를 제외한 근무 시간을 계산하는 regularHours를 공통적으로 호출한다고 해보자.

이러한 상황에서 CFO의 요청으로 초과근무를 제외한 근무시간을 계산하는 메소드(regularHours)에 변경이 일어난다면, reportHours또한 영향을 받을 것이고, COO에게 보고되는 내용 또한 변경이 발생하게 된다. 이러한 변경이 인식되지 못한다면 큰 손실로 이루어질 위험이 있다.

잠재적 위험 - 병합시 충돌 상황

COO와 CTO 각각의 요청에 의해서 개발자 A와 B가 새로운 브랜치를 만들어서 변경을 수행한다고 가정해보자. 
CTO의 요청은 Employee클래스 데이터 구조의 변경이고 COO의 요청은 보고서 구조의 변경이다. 이 둘의 요청은 병합시 충돌을 야기할 것이다. 
이러한 충돌은 Employee클래스가 책임지고 있는 COO, CTO, CFO모두에게 잠재적인 위험이 될 수 있다.

해결책1 - 모듈의 분리

다음과 같이 하나의 모듈이 하나의 Actor를 책임진다면, 잠재적인 위험들을 모두 제거할 수 있다. 

1. 공통적으로 사용하는 메소드의 변경으로 발생하는 위험이 제거 되고,
2. 각각의 Actor에 의해서 발생하는 변경은 서로 다른 모듈의 변경만을 야기하므로 병합시 충돌 상황 또한 예방할 수 있다.

해결책2 - 퍼사드(Facade) 패턴

해결책1과 같이 단순히 모듈을 분리하면 개발자 관점에서 세 가지 클래스를 각각 추적해야 한다는 단점이 있다. 
이를 보완하는 것이 위와 같은 퍼사드 패턴이다. 
하나의 퍼사드 클래스에서 각 클래스들을 인스턴스화하고 행위들을 각각의 인스턴스에 위임 한다.

해결책3 - 중요 업무 규칙과 데이터의 근접 배치

어떤 개발자는 가장 중요한 업무 규칙을 데이터와 가깝게 배치하는 것을 선호한다. 그러한 경우에는 위와같이 클래스를 구성해 볼 수 있다.

결론

단일 책임 원칙은 클래스 수준의 원칙이다. 이보다 상위 수준(컴포넌트, 아키텍처)에서도 동일한 내용의 원칙이 다른 형태로 등장한다.

• 컴포넌트 수준 -> 공통 폐쇄 원칙(Common Closure Principle)
• 아키텍처 수준 -> 아키텍처 경계(Architectural Boundary)의 생성을 책임지는 변경의 축(Axis of Change)

요약해보자면..

• 단일 책임 원칙은 하나의 모듈이 하나의 액터를 책임지도록 하는 클래스 수준의 설계 원칙이다.
• 단일 책임 원칙을 위반할 경우, 공통 메소드 변경으로 인한 영향과 병합시 충돌상황과 같은 위험이 발생할 수 있다.
• 단일 책임 원칙을 구현하는 방법으로,
  • 간단하게는 모듈을 분리하는 것이고
  • 개발적 관점을 고려한다면 퍼사드 패턴을 차용하는 것이다.
  • 선호에 따라서 중요한 비즈니스 로직과 데이터를 가깝게 배치하고, 퍼사드 패턴을 부분적으로 적용해 볼 수도 있다.