강한 결합과 느슨한 결합에 대해

소프트웨어 개발에서 결합(Coupling)은 시스템의 구성 요소 간의 의존성을 나타내는 중요한 개념입니다. 결합에는 강한 결합(Tight Coupling)과 느슨한 결합(Loose Coupling)이라는 두 가지 주요 유형이 있으며, 각각의 결합 방식은 소프트웨어의 유지보수성, 확장성, 유연성에 큰 영향을 미칩니다. 이번 글에서는 강한 결합과 느슨한 결합의 개념, 장단점, 그리고 이를 구현하는 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.

강한 결합 (Tight Coupling)

개념

강한 결합은 두 개 이상의 모듈이 서로 긴밀하게 연결되어 있는 상태를 말합니다. 한 모듈의 변경이 다른 모듈에 직접적인 영향을 미치며, 두 모듈 간의 의존성이 높습니다.

특징

• 모듈 간의 강한 의존성
• 한 모듈의 변경이 다른 모듈에 영향을 미침
• 재사용성이 낮음

장점

• 특정 기능 구현이 간단하고 직관적임
• 성능 최적화에 유리할 수 있음

단점

• 유지보수가 어려움
• 확장성 부족
• 테스트 및 디버깅이 어려움

예제

강한 결합의 예는 클래스가 다른 클래스의 인스턴스를 직접 생성하고 사용하는 경우입니다.

public class Engine {
    public void start() {
        System.out.println("Engine started");
    }
}

public class Car {
    private Engine engine;

    public Car() {
        engine = new Engine(); // 직접 인스턴스 생성
    }

    public void startCar() {
        engine.start();
    }
}

이 예제에서 Car 클래스는 Engine 클래스와 강하게 결합되어 있습니다. Engine 클래스의 변경이 Car 클래스에 직접적인 영향을 미칩니다.

느슨한 결합 (Loose Coupling)

개념

느슨한 결합은 모듈 간의 의존성을 최소화하는 상태를 말합니다. 모듈 간의 상호작용이 인터페이스나 추상 클래스를 통해 이루어져, 한 모듈의 변경이 다른 모듈에 큰 영향을 미치지 않습니다.

특징

• 모듈 간의 낮은 의존성
• 한 모듈의 변경이 다른 모듈에 거의 영향을 미치지 않음
• 재사용성이 높음

장점

• 유지보수가 용이함
• 확장성 높음
• 테스트 및 디버깅이 용이함

단점

• 초기 설계 및 구현이 복잡할 수 있음
• 성능 최적화가 어려울 수 있음

예제

느슨한 결합의 예는 인터페이스를 사용하여 모듈 간의 의존성을 줄이는 경우입니다.

public interface Engine {
    void start();
}

public class PetrolEngine implements Engine {
    public void start() {
        System.out.println("Petrol engine started");
    }
}

public class Car {
    private Engine engine;

    public Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }

    public void startCar() {
        engine.start();
    }
}

이 예제에서 Car 클래스는 Engine 인터페이스를 통해 PetrolEngine 클래스와 느슨하게 결합되어 있습니다. Engine 인터페이스의 구현체를 변경하더라도 Car 클래스에는 영향을 미치지 않습니다.

강한 결합을 느슨한 결합으로 전환하기

강한 결합을 느슨한 결합으로 전환하기 위해서는 다음과 같은 방법을 사용할 수 있습니다:

인터페이스 사용

• 구체적인 클래스 대신 인터페이스를 사용하여 모듈 간의 의존성을 줄입니다.

의존성 주입 (Dependency Injection)

• 객체를 직접 생성하지 않고, 외부에서 주입받아 사용합니다. 이를 통해 모듈 간의 결합도를 낮출 수 있습니다.

팩토리 패턴 (Factory Pattern)

• 객체 생성을 팩토리 클래스에서 담당하여 모듈 간의 직접적인 의존성을 줄입니다.

의존성 주입의 예제

의존성 주입을 사용하여 강한 결합을 느슨한 결합으로 전환하는 방법을 예제로 살펴보겠습니다.

public interface Engine {
    void start();
}

public class PetrolEngine implements Engine {
    public void start() {
        System.out.println("Petrol engine started");
    }
}

public class DieselEngine implements Engine {
    public void start() {
        System.out.println("Diesel engine started");
    }
}

public class Car {
    private Engine engine;

    public Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }

    public void startCar() {
        engine.start();
    }
}

// 메인 클래스
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Engine petrolEngine = new PetrolEngine();
        Car car = new Car(petrolEngine);
        car.startCar();

        Engine dieselEngine = new DieselEngine();
        car = new Car(dieselEngine);
        car.startCar();
    }
}

이 예제에서는 Car 클래스가 Engine 인터페이스에 의존하며, 구체적인 구현체는 외부에서 주입받습니다. 이를 통해 Car 클래스는 Engine의 구체적인 구현에 독립적이며, 쉽게 확장 가능합니다.

결론

강한 결합과 느슨한 결합은 소프트웨어 설계에서 중요한 개념으로, 각기 다른 장단점을 가지고 있습니다. 강한 결합은 구현이 간단하지만 유지보수와 확장성이 떨어지고, 느슨한 결합은 초기 설계가 복잡할 수 있지만 유지보수와 확장성이 뛰어납니다. 소프트웨어 설계 시, 두 결합 방식의 특징을 잘 이해하고 상황에 맞게 적절히 적용하는 것이 중요합니다.