C# DI(Dependency Injection)와 DI 컨테이너 정리

클래스 간의 의존성을 효과적으로 관리하기 위해, C#에서는 의존성 주입(Dependency Injection) 패턴과 DI 컨테이너를 널리 사용합니다.
이 글에서는 DI의 개념부터 DI 컨테이너의 사용법까지 체계적으로 정리해봅니다.

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1. DI(Dependency Injection)란 무엇인가?

1.1 DI를 쉽게 설명하면

"내가 직접 필요한 객체를 만들지 않고, 외부에서 만들어서 주입해주는 것"을 의미합니다.

1.2 일반 방식 (직접 생성)

public class MyController
{
    private readonly Logger _logger;

    public MyController()
    {
        _logger = new Logger(); // 직접 생성
    }

    public void DoSomething()
    {
        _logger.Log("일을 시작합니다.");
    }
}

문제점

• Logger 클래스를 직접 생성하기 때문에, 나중에 다른 로거(FileLogger, ConsoleLogger 등)로 바꿀 때 코드 수정이 필요합니다.
• 테스트할 때도 쉽게 Mock 객체를 주입할 수 없습니다.

1.3 DI 방식 (외부 주입)

public class MyController
{
    private readonly ILogger _logger;

    public MyController(ILogger logger) // 외부에서 주입
    {
        _logger = logger;
    }

    public void DoSomething()
    {
        _logger.Log("일을 시작합니다.");
    }
}

장점

• 어떤 종류의 로거가 들어올지 알 필요 없이, 인터페이스만 알면 됩니다.
• 테스트 시 가짜(Mock) 로거를 쉽게 주입할 수 있습니다.
• 구조가 유연해지고 변경에 강해집니다.

1.4 핵심 정리

• 의존성(Dependency): 내가 필요로 하는 객체들 (Logger, Database, API Client 등)
• 주입(Injection): 직접 생성하지 않고 외부로부터 객체를 전달받는 것

의존성 주입을 활용하면, 유지보수성, 테스트 편의성, 확장성이 모두 크게 향상됩니다.

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2. DI 컨테이너란 무엇인가?

2.1 DI 컨테이너 개념 요약

"필요한 의존성 객체를 대신 생성하고, 자동으로 클래스에 주입해주는 도구"를 말합니다.

2.2 구체적인 역할

• 인터페이스와 구현체를 등록해 연결해둡니다.
• 생성자에 필요한 객체를 자동으로 생성해 넣어줍니다.

2.3 DI 컨테이너를 활용한 예시

서비스 등록 단계

var services = new ServiceCollection();
services.AddSingleton<ILogger, ConsoleLogger>();
services.AddTransient<IMyService, MyService>();

컨트롤러 생성 시

public class MyController
{
    private readonly ILogger _logger;

    public MyController(ILogger logger)
    {
        _logger = logger;
    }
}

DI 컨테이너가 MyController를 생성할 때, ILogger 자리에 자동으로 ConsoleLogger를 넣어줍니다.

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3. DI 컨테이너를 사용한 객체 생성 흐름

3.1 DI 없이 직접 생성하는 경우

var logger = new ConsoleLogger();
var controller = new MyController(logger);
controller.Run();

• 객체를 직접 생성해서 넣어야 합니다.
• 결합도가 높아지기 쉽습니다.

3.2 DI 컨테이너로 생성하는 경우

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

var services = new ServiceCollection();
services.AddSingleton<ILogger, ConsoleLogger>();
services.AddTransient<MyController>();

var provider = services.BuildServiceProvider();
var controller = provider.GetRequiredService<MyController>();
controller.Run();

• 등록만 하면, 필요한 의존성들이 자동으로 주입됩니다.
• 느슨한 결합(loose coupling) 구조를 자연스럽게 가질 수 있습니다.

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4. 객체 생명주기(Lifetime) 관리

DI 컨테이너는 객체를 생성할 때 생명주기도 함께 관리할 수 있습니다.

생명주기 종류	설명	사용 예시
Singleton	애플리케이션 시작부터 끝까지 하나의 인스턴스만 사용	설정 객체, 캐시, 로깅 서비스
Scoped	웹 요청 단위로 하나의 인스턴스를 사용 (ASP.NET Core 한정)	DBContext, 사용자 인증
Transient	요청할 때마다 새 인스턴스를 생성	가벼운 유틸성 클래스, Stateless 서비스

4.1 Singleton 등록 예시

services.AddSingleton<IMyService, MyService>();

항상 동일한 인스턴스를 반환합니다.

4.2 Transient 등록 예시

services.AddTransient<IMyService, MyService>();

매번 새로운 인스턴스를 생성합니다.

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5. services 객체의 역할

5.1 services란?

services는 IServiceCollection 타입의 객체로,
"어떤 인터페이스에 어떤 구현체를 연결할지"를 등록하는 컨테이너입니다.

5.2 services를 사용하는 이유

• 프로젝트에 필요한 객체들을 DI를 통해 주입할 수 있도록 구성합니다.
• 객체의 생명주기(Lifetime)도 함께 설정할 수 있습니다.
• 이후 BuildServiceProvider()를 통해 서비스 프로바이더를 생성하고, 주입받을 수 있습니다.

var services = new ServiceCollection();
services.AddSingleton<ILogger, ConsoleLogger>();
services.AddTransient<MyController>();

var provider = services.BuildServiceProvider();
var controller = provider.GetRequiredService<MyController>();

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마무리

DI(Dependency Injection)와 DI 컨테이너를 제대로 이해하고 활용하면,
유지보수, 테스트 편의성, 구조적 유연성을 모두 갖춘 안정적인 코드를 작성할 수 있습니다.

C#을 사용하는 프로젝트에서는 반드시 익혀야 할 필수 개념입니다.

해당 게시글은 ChatGPT의 도움을 받아 작성되었습니다.