[DI] DI 컨테이너의 동작 원리와 주요 기능

출처

ChatGPT

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의존성 주입(DI, Dependency Injection)은 소프트웨어 설계 패턴 중 하나로, 객체 간의 의존성을 외부에서 주입함으로써 객체의 결합도를 줄이고 코드의 재사용성과 테스트 용이성을 높이는 방법이다. DI 컨테이너는 이러한 의존성 주입을 관리하고 자동화하는 도구로서, 애플리케이션에서 객체 생성 및 관리, 의존성 해결을 도와주는 중요한 역할을 한다.

DI 컨테이너란?

정의

DI 컨테이너(Dependency Injection Container)는 객체의 생성과 의존성 주입을 자동으로 처리하는 프레임워크나 라이브러리이다. 개발자는 객체 간의 의존성을 명시하고, DI 컨테이너는 이 의존성을 해석하여 적절한 객체를 생성하고 연결합니다.

역할

• 객체 생성: 필요에 따라 객체를 생성하고 초기화한다.
• 의존성 관리: 객체의 의존성을 해석하고, 필요한 의존 객체를 주입한다.
• 수명 주기 관리: 객체의 생명 주기를 관리하여 필요할 때 객체를 생성하거나 재사용한다.

 

DI 컨테이너의 동작 원리

DI 컨테이너는 다음과 같은 과정을 통해 동작한다.

1. 설정 및 구성

개발자는 DI 컨테이너에 의존성 그래프를 설정한다. 이 과정에서 어떤 인터페이스에 어떤 구현체를 연결할지, 객체의 생성 방식을 정의한다.

2. 의존성 해석

객체를 생성할 때 필요한 의존성을 해석한다. DI 컨테이너는 각 객체의 생성자나 설정자 메서드를 통해 어떤 의존성을 필요로 하는지 파악한다.

3. 객체 생성 및 주입

필요한 객체를 생성하고 초기화한다.
생성된 객체에 의존성을 주입한다. 이는 생성자 주입, 세터 주입, 필드 주입 등의 방법을 통해 이루어질 수 있다.

4. 수명 주기 관리

DI 컨테이너는 객체의 수명 주기를 관리한다. 싱글톤 패턴, 트랜지언트 패턴 등의 객체 범위를 설정하여, 객체가 언제 생성되고 소멸할지 결정한다.

5. 의존성 해결 및 제공

요청이 있을 때 객체를 반환하거나 새로운 객체를 생성하여 반환한다.

DI 컨테이너의 주요 기능

1. 객체 등록 및 해석

• 인터페이스와 구현체 매핑: DI 컨테이너는 인터페이스와 해당 인터페이스의 구현체를 등록하여 사용자가 요청할 때 적절한 구현체를 반환한다.
• 의존성 그래프 생성: 객체 간의 의존성 관계를 해석하여 그래프를 생성하고, 의존성을 해결한다.

2. 객체 생성 및 수명 주기 관리

• 수명 주기 관리: 객체의 수명 주기를 설정하여, 특정 범위(Scope) 내에서 객체를 재사용하거나 매번 새로 생성할지 결정한다.
• 싱글톤(Singleton): 애플리케이션 전체에서 하나의 인스턴스만 생성된다.
• 트랜지언트(Transient): 요청할 때마다 새로운 인스턴스를 생성한다.
• 스코프(Scope): 특정 범위 내에서 객체를 재사용한다. 웹 애플리케이션의 경우 요청별로 스코프를 설정할 수 있다.
  
  

3. 객체 주입 방법

1. 생성자 주입(Constructor Injection)

생성자를 통해 의존성을 주입한다.

  class Car @Inject constructor(engine: Engine) {
      // ...
  }

2. 세터 주입(Setter Injection)

세터 메서드를 통해 의존성을 주입한다.

  class Car {
      private lateinit var engine: Engine
      
      @Inject
      fun setEngine(engine: Engine) {
          this.engine = engine
      }
  }

3. 필드 주입(Field Injection)

필드에 직접 주입한다. (권장되지 않음)

  class Car {
      @Inject
      lateinit var engine: Engine
  }

4. 지연 초기화(Lazy Initialization)

객체가 실제로 필요할 때까지 초기화를 지연시킨다. 이는 성능 최적화와 메모리 사용량을 줄이는 데 유용하다.

5. 조건부 바인딩 및 프로파일링

• 조건부 바인딩: 특정 조건에 따라 다른 구현체를 주입할 수 있도록 설정한다. 예를 들어, 개발 환경과 배포 환경에서 서로 다른 구현체를 사용하도록 설정할 수 있다.
• 프로파일링: 개발 환경, 테스트 환경, 프로덕션 환경 등 다양한 프로파일에 따라 다른 설정을 적용할 수 있다.

• 용어 -> [용어] 프로파일, 프로파일링

 

DI 컨테이너의 장점

• 결합도 감소: 객체 간의 결합도가 낮아지며, 코드의 유연성과 재사용성이 증가한다.
• 테스트 용이성: 의존성이 외부에서 주입되므로, 단위 테스트에서 모의 객체(Mock)를 사용하기 쉽다.
• 유지보수성 향상: 객체 생성 및 관리 로직이 분리되므로, 유지보수가 용이하다.
• 코드의 가독성 향상: 객체 생성 및 의존성 주입을 DI 컨테이너에 위임하므로, 코드의 가독성이 향상된다.
  
  

안드로이드에서의 DI 컨테이너

[빈 구멍 채우기] - [Android] DI 프레임워크 및 라이브러리

 

결론

DI 컨테이너는 현대 소프트웨어 개발에서 객체의 생성과 의존성 관리의 복잡성을 줄여주는 강력한 도구입니다. 안드로이드 환경에서는 Dagger 2, Hilt, Koin, Kodein 등의 다양한 DI 컨테이너를 활용하여 코드를 더욱 구조적이고 유지보수하기 쉽게 만들 수 있습니다. DI 컨테이너의 선택은 프로젝트의 요구사항과 개발자의 선호도에 따라 다를 수 있으며, 각각의 장단점을 고려하여 적절한 프레임워크를 선택하는 것이 중요합니다.