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.NET Framework 4.0 에 포함이 될 Managed Extensibility Framework(이하 MEF) 는 Generic Type 을 지원하지 않습니다. ( MEF is not supporting Generic Type!!!! )   

상당히 충격입니다. MEF 는 현재 Generic Type 을 지원하지 않습니다. 이것을 가지고 현재 중요한 프로젝트를 진행하기 위해 여러 가지 리뷰를 해 보고 있습니다만, MEF 가 Generic Type 을 지원하지 않는 것은 쉽게 말해 'MEF 는 아직…' 이라는 결론이 나는군요.    

Managed Extensibility Framework Basic

이것을 이해하기 위해서는 MEF 의 기본부터 이해해야 할 필요가 있습니다. 자세한 내용은 아래의 필자의 블로그 링크를 클릭하시면 Managed Extensibility Framework 에 대한 아티클을 볼 수 있습니다.

우선 이러한 원인은 MEF 가 Contract Model(계약 모델) 기반이라는 있다는 이유 입니다. 우리가 흔히 사용하는 계약 모델은 쉽게 이야기하면 제공자와 소비자로 구분할 수 있습니다. 제공자와 소비자의 거래가 성립이 되기 위해서는 바로 계약이라는 것이 필요하죠. MEF 로 비유하자만 Import/Export 가 바로 그것이며 그 계약을 성립시켜 주는 것이 MEF Container 와 Composition Batch 로 볼 수 있습니다.

바로 이러한 계약 기반과 Composable Part 라는 개념으로 기존의 컴포넌트의 재사용성을 높일 수 있게 되며, 좀 더 동적이며, 추상화가 가능한 프레임워크 입니다. 더 쉽게 얘기하면, 새로운 C 라는 컴포넌트는 A 와 B 라는 컴포넌트와 계약하여 결합시키거나, 기존 컴포넌트를 변형시키는 등 Composable Application 을 만들기 위해 계약의 명세만 알면 다양한 컴포넌트를 재생산, 변형, 다양성, 재활용 등을 할 수 있습니다.

MEF 는 내부적으로 이러한 명확한 계약을 위해 여러 가지 방법으로 계약을 정의할 수 있습니다. 기본적으로 ExportAttribute 을 사용하여 String, CLR Type, ExportMetadata 를 사용하게 되어 있지요. 하지만 MEF 는 모든 계약의 명세는 바로 String 을 사용하는 데에서 문제가 발생하게 됩니다. 그리고 이것이 Dependency Injection(DI) 와 Inversion Of Control(IoC) 와 다른 점입니다. 대부분의 DI 프레임워크는 Object 의 Lifecycle 을 관리하고 객체의 의존성을 낮추기 위해 역제어 하는 것에 초점이 맞추어져 있기 때문에 CLR Type 기반으로 Container 에 등록이 됩니다.

예를 들어 보면, 아래와 같은 것이 MEF 에서는 계약 명세 규격에 어긋난다는 의미입니다. (특정 DI 프레임워크에 종속되지 않는 코드입니다)

Why MEF is not supporting Generic Type?

MEF 가 Generic Type 을 지원하지 않는 것에 이미 많은 사람들이 문제를 발견했고, 몇 가지 해결 방법이 있긴 있습니다.

이미 Ayende Rahien 이라는 사람의 블로그에는 MEF 가 Generic Type 을 지원하지 않는 것에 대한 이야기를 합니다. 내용을 보면 처음부터 Microsoft 의 MEF 개발 팀은 Generic Type 을 배제하고 있었던 것 같습니다. 하지만 Ayende Rahien 씨는 이 문제에 대해 반드시 해결해야 한다는 이야기를 MEF 개발 팀과 나누었습니다. 저도 이 문제가 반드시 해결 되리라 생각합니다만… 현재로써는 글쎄 ^^;

여기에서 MEF 개발 팀은 조금 구차한 변명을 합니다. 위에서 얘기한 MEF 의 기본은 계약 기반의 프레임워크라는 것입니다. 이 문제에 대해 추측을 해보면, MEF 가 Generic Type 을 지원한다는 것은 Strongly Contract Based 가 될 수 없기 때문이고, Generic Type 으로 인해 명확한 계약이 이루어질 수 없다는 것입니다. 특히 MEF 는 계약의 명세가 모두 MEF 가 내부적으로 관리하고 있기 때문에, Generic Type 에 의한 객체 의 계약 관리는 엄청난 메모리 사용량을 증가로 이어질 가능성이 충분합니다.

실제로 Microsoft 에서 MEF 개발 팀의 PM 을 맡고 있는 Glenn Block 씨는 이 아티클에서는 MEF v1 에서는 Generic Type 을 지원하지 못할 것이라고 합니다. 만약에 Generic Type 을 지원하게 된다면 차기 버전이 될 듯 합니다.

하지만, 다시 한번 MEF 는 계약 기반의 모델이라는 것을 생각하지 않을 수 없습니다. 만약 계약이 명확하지 않다면 계약 자체가 불명확하다는 의미입니다. C# 2.0 부터 지원하는 Generic Type 의 명확하지 않는 타입이 계약에 존재한다면 이것은 계약 자체가 성립되기 힘들다는 전제 조건을 포함하게 됩니다.

MEF 의 예를 들어 봅시다. 아래와 같은 Generic Type 의 계약이 존재합니다. (현재의 MEF 로는 전혀 불가능한 코드입니다^^;)

CLR(Common Language Runtime) 의 Generic Type 의 특성상 Generic T Parameter 는 굉장히 다형적입니다. UMC<string> 또는 UMC<int> 또는 모든 Class Type 이 T Parameter 에 대입될 수 있습니다. 단순히 어떤 타입도 올 수 있다는 것을 떠나 물건을 팔 사람은 도대체 소비자가 누구와 계약한 것인지 알 수 없고, 실제 상거래와 같은 상황이라면 사기와도 같다는 것이죠. 굳이 예를 들자면, 주민등록번호가 다름에도 불구하고, 주민등록증의 이름이 같은 동명인에게 언제든지 계약을 할 수 있다는 것이죠.

DI(Dependency Injection / IoC) 는 CLR Type 을 기반으로 합니다. 일부 DI 프레임워크는 Tag 와 같은 Contract Data 를 제공하기는 하지만 이것은 Metadata 그 이상의 역활을 하지 않습니다. 즉 Contract(계약) 와는 전혀 무관하다는 이야기 입니다. 객체를 질의(Query) 하기 위함이지 Composable 을 위한 것은 아닙니다.

OK! I'm understand. But…!!

처음부터 MEF 는 계약 기반의 Composable/Plugin Model/Contract Based 라는 용어를 자주 만나게 됩니다. 그리고 계약 자체라는 의미에서 Generic Type 은 가장 큰 장애 요소임이 확실합니다. 그렇기 때문에 현존하는 모든 DI(Dependency Injection) 프레임워크는 계약(Contract) 라는 용어를 절대 사용하지 않습니다. 목적 자체가 계약과는 전혀 무관하기 때문입니다.

하지만, MEF 의 계약 모델은 내부적으로 String Based Contract 를 사용하고 있고, Generic Type 또한 String 으로 표현이 가능하기 때문에, 문자열의 Parsing 만으로 어느 정도의 Generic Type 을 지원할 수 있을 거라고 생각했습니다.

필자는 처음 MEF 를 본 순간 "이것을 물건이다!" 라는 걸 느꼈습니다만, 아마도 MEF 개발 팀은 두 가지의 고민을 했을 거라고 생각합니다. Silverlight 를 지원할지, Generic Type 을 지원할지에 대한 범용성에 대해서 말입니다. 하지만, Generic 에 대해 많은 피드백을 받음에도 불구하고 MEF v1 에 지원하지 않을 듯한 대답은 사실 "구차한 변명" 으로 밖에 들리지 않는답니다. 결국, 현재 MEF 는 Silverlight 를 지원하는 등 .NET Framework 의 범용성에 치중하였고, 결국 Generic Type 은 현재 시점에서 릴리즈 시점까지 구현이 불가능할 거라고 예상합니다.

아쉽긴 하지만, 현재 MEF 가 불가능한 Generic Type 에 대한 영역은 몇 가지 Open Source 에서 제공을 하고 있습니다. 단지 실제 사용성에 대한 의구심과 필자의 견해로는 안쓰는게 나을 것 같다는 판단입니다.

다음에 당장 지원하지 않는 Generic Type 을 어떻게 사용할지 알아보고 함께 돌파구를 찾아보도록 하겠습니다. 

MEF 에서 Generic Type 문제는 코드 플랙스에 MEFGeneric 으로 공개하였습니다.
[.NET/.NET Framework] - MEFGeneric 코드 플랙스에 공개합니다.

먼저 이전 포스트의 "MEF 는 Generic Type 을 지원하지 않는다!" 에서 언급했고, .NET CLR 2.0 부터 Generic Type 을 지원함에도 불구하고, .NET Framework 4.0 에 포함되는 MEF 가 Generic Type 을 지원하지 않는다는 것은 솔직히 납득하기가 어렵습니다. MEF 개발 PM 이 말하는 강력한 계약 기반(Strongly Contract Based) 의 모델이라는 점은 머리로는 이해는 되지만, 사실 안될 것도 없습니다. -_-;

MEF 가 갖는 대표적인 키워드인 Composable 은 현재 Generic Type 을 지원하지 않지만, 상당히 매력이 있습니다. 이미 현대적인 프레임워크는 Modular 에 집중하고 있고, MEF 는 더 나아가 Modular + Composite 이라는 상당한 매력을 가진 프레임워크입니다.

일단 서두는 이쯤에서 접어두고, MEF 가 Generic Type 을 지원하기 위한 몇 가지 공개되어 있는 방법을 알아보고, 다시 이야기를 나누어 봅시다. 
   

How to support Generic Type of MEF ?    

첫 번째 방법 - Factory Provider

가장 간단한 방법이 바로 Factory Pattern 을 이용한 방식입니다. 객체의 생성은 Factory 를 통해 생성하도록 하고, Factory 는 객체의 Type 을 받음으로써 객체의 생성을 Factory 에게 모두 의존하는 방법입니다. 우선 아래의 링크를 참고하세요.

 ExportProvider 를 재정의하여 객체의 Type 을 등록하여 원하는 Type 의 객체를 생성하도록 합니다.

1: public interface IService { }

2: public interface IUserService : IService { }

3:  

4: [Export]

5: public class UserController {

6: [ImportingConstructor]

7: public UserController(IUserService userService) { }

8: }

9:  

10: // in your application

11: private void Compose() {

12: var catalog = new AttributedAssemblyPartCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly());

13: var factoryProvider = new FactoryExportProvider<IService>(GetService);

14: var container = new CompositionContainer(catalog, factoryProvider);

15: container.AddPart(this);

16: container.Compose();

17: }

18:  

19: public IService GetService(Type type) { return ... }

하지만, 이 방법은 상당히 문제가 많은 방법입니다. 가장 즐겨쓰고, 흔히 볼 수 있는 Pattern 이기 때문에 추가되는 Factory 마다 객체 등을 Factory Provider 에 등록을 해 주어야 합니다. 그 뿐만이 아니죠. Factory Pattern 의 특성상 객체를 생성하는 Factory 는 일일이 각 객체의 타입을 체크하여 반환해 주어야 합니다.

그리고 위의 코드에서는 Type 인자가 1개이지만, 그 이상이라면??? 가령, Generic Type Class<T1,T2,T3,T4,T5> 가 된다면 대략 난감하겠죠. 일단 작은 코드에서는 쓸만할 수 있지만, 꾸준히 성장하는 코드라면 이러한 Factory 방식은 코드의 변경이 너무 잦아집니다.

두 번째 방법 - Type Mapping

MEF 는 Codeplex 에 공개가 되어있고, MEF Contrib 으로 불리우는 MEF 의 확장 라이브러리 입니다. MEF Contrib 의 가장 큰 특징 중에 하나인 ComposablePartCatalog 를 재정의 하는 Generic Catalog 를 지원해 줍니다. 이 링크에서 Type Mapping 을 통한 문서를 볼 수 있습니다.

public class GenericCatalogContext
{
protected AggregateCatalog _aggegateCatalog;
protected GenericCatalog _genericCatalog;
protected ImportDefinition _repositoryImportDefinition;

public GenericCatalogContext()
{
var typeCatalog = new TypeCatalog(typeof(OrderProcessor), typeof(RepositoryTypeLocator));
_aggegateCatalog = new AggregateCatalog();
_aggegateCatalog.Catalogs.Add(typeCatalog);
_genericCatalog = new GenericCatalog(_aggegateCatalog);
string orderProcessorContract = AttributedModelServices.GetContractName(typeof(OrderProcessor));
var orderProcessPartDefinition = typeCatalog.Parts.Single(p => p.ExportDefinitions.Any(d => d.ContractName == orderProcessorContract));
_repositoryImportDefinition = orderProcessPartDefinition.ImportDefinitions.First();
Context();
}

public virtual void Context()
{

}
}

[InheritedExport]
public abstract class GenericContractTypeMapping
{
public GenericContractTypeMapping(Type genericContractTypeDefinition, Type genericImplementationTypeDefinition)
{
}

public Type GenericContractTypeDefinition { get; }
public Type GenericImplementationTypeDefinition { get; }
}

public class RepositoryTypeLocator : GenericContractTypeMapping
{
public RepositoryTypeLocator()
:base(typeof(IRepository<>), typeof(Repository<>))
{
}
}

public class Repository<T> : IRepository<T>
{
}

이러이러한 과정을 통해서 아래와 같이 Type Mapping 을 통해 Generic Type 을 사용할 수 있습니다.

[TestFixture]
public class When_querying_catalog_for_an_order_repository_and_no_closed_repository_is_present : GenericCatalogContext
{
[Test]
public void order_repository_part_definition_is_created()
{
Assert.IsNotNull(_result.Item1);
}

[Test]
public void order_repository_export_is_created()
{
Assert.IsNotNull(_result.Item2);
}

public override void Context()
{
_result = _genericCatalog.GetExports(_repositoryImportDefinition).Single();
}

private Tuple<ComposablePartDefinition, ExportDefinition> _result;
}

Contract Type 와 Mapping Type 을 매핑하여 Locator 로 등록하여 주고, 각각 Mapping Class 를 통해 실제 계약의 Generic Type 매핑이 이루어 집니다.

다시 말해서, Generic Class 별로 Locator Class, Mapping Class, 그리고 Mapping Context Class 를 만들어주어야 합니다. 배보다 배꼽이 더 커지는 격입니다. 일단, 아이디어는 좋지만 안쓰고 말랍니다.

세 번째 방법 - MEF + Unity 조합

아마도 가장 이상적인 방법이긴 합니다. Unity Application Block 은 Unity Container Extension 을 지원하기 때문에 객체의 Register, Resolve 등의 이벤트를 가로채서 Unity 의 기능을 확장할 수 있습니다. 이 이벤트를 MEF 에서 받도록 하여 MEF 의 ExportProvider 의 GetExportsCore 를 통해 Unity 의 객체에서 Resolve 하도록 하는 방법입니다.

UnityContainerExtension 을 재정의하여, 아래와 같이 이벤트를 받고, 이것을 MEF ExportProvider 로 전달하는 방법입니다.

UnityContainerExntension 에서는 아래와 같이...

protected override void Initialize()
{
this.Context.Registering += new EventHandler<RegisterEventArgs>(Context_Registering);
this.Context.RegisteringInstance += new EventHandler<RegisterInstanceEventArgs>(Context_RegisteringInstance);
}

MEF 의 ExportProvider 에서는 아래와 같이…

protected override IEnumerable<Export> GetExportsCore(ImportDefinition definition, AtomicComposition atomicComposition)
{
if (definition.ContractName != null)
{
Type contractType;
if(Mapping.TryGetValue(definition.ContractName, out contractType))
{
if (definition.Cardinality == ImportCardinality.ExactlyOne || definition.Cardinality == ImportCardinality.ExactlyOne)
{
var export = new Export(definition.ContractName, () => serviceLocator.GetInstance(contractType));
return new List<Export> { export };
}

}
}
return Enumerable.Empty<Export>();
}

일단 가장 완벽해 보입니다만, 이 속에는 그 이상 많은 문제들이 생기게 됩니다. MEF 도 내부적으로 Injection(주입) 기법을 사용하고, Unity 에서도 Injection 을 사용하는데 바로 이 Injection 방법이 달라지게 되는 것입니다. 즉, MEF 기반의 코드와 Unity 기반의 코드의 Injection 선언 방법이 틀려지고, 서로 호환할 수 없다는 것입니다.

결국 DI 프레임워크는 특정 DI Container 에 의존할 수 밖에 없어지고, 더불어 Compisite 과 Injection 은 두 가지의 사용 방법이 혼재될 수 밖에 없다는 것이죠.

Conclusion

MEF 에서 Generic Type 을 사용하고 싶어서 안달이 난 1人은 여러 가지 방법을 찾아보았지만, 사용성, 재사용성, 확장성, 유연성 등 모든 면에서 원하는 해답을 찾지 못했습니다. 그리고 현재까지 MEF 에서 Generic Type 을 지원하기 위한 대략적인 3가지 방법을 정리해보도록 하죠.

이제 슬슬 머리가 아파옵니다. 향후 .NET Framework 4.0 에서 가장 큰 빛을 보게 될 MEF 이지만, Generic Type 을 지원하지 않는다는 것은 가장 큰 오점이 아닐까 생각합니다. 우선 이쯤에서 마무리하고 어떻게 해야 할지 생각해 보도록 하지요.

MEF 에서 Generic Type 문제는 코드 플랙스에 MEFGeneric 으로 공개하였습니다.
[.NET/.NET Framework] - MEFGeneric 코드 플랙스에 공개합니다.