AOP 란 ?

bbookng·2023년 6월 1일
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CCPP

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✨ AOP

📌 AOP ( Aspect Oriented Programming )

  • 관점 지향 프로그래밍

  • 여러 오브젝트에 나타나는 공통적인 부가 기능을 모듈화하여 재사용하는 기법

📌 핵심기능과 부가기능

  • 업무 로직을 포함하는 기능을 핵심 기능 (Core Concerns)
  • 핵심기능을 도와주는 부가적인 기능 (주로 성능검사, 트랙잭션 처리, 로깅, 보안 등) (Cross-cutting Concerns)
  • 이러한 공통적인 부가적인 기능들을 횡단 관심사라고 함
  • 핵심기능에서 부가기능을 분리해서 모듈화하는 프로그래밍 기법 → AOP
로그를 남기거나, 핵심기능을 사용할 때 인증, 인가를 한다던가, 비즈니스 로직의 트랜잭션 처리를 하는 작업은 모든 핵심기능에 공통적으로 사용되는 기능이다. AOP는 비즈니스 로직을 나타내는 핵심기능을 작성할 때마다 공통적으로 작성하는 부가기능을 분리해서 프로그래밍하는 기법이다.

📌 AOP 의 장점

  • 핵심 기능 서비스를 제외한 횡단관심사항 서비스를 별도의 모듈에서 개발하여 적용하므로, 여러 서비스에 걸쳐있는 반복적 작업을 줄일 수 있어 생산성이 높아진다.
  • 요구사항 변경 시에도 유연하게 대처할 수 있으므로, 유지보수성이 높아진다.

📌 AOP 주요 용어

  • Aspect

    • AOP 의 단위가 되는 횡단관심사를 의미 ex) 로깅, 트랙잭션관리 등

  • JoinPoint

    • 횡단관심사가 실행될 지점
    • 메서드를 호출할 때 (스프링 AOP에서)

  • Advice

    • 횡단관심사를 처리하는 부분, 특정 JoinPoint에서 실행되는 코드
    • 어떤 부가기능을, 언제 ?

  • Pointcut

    • 여러 JoinPoint 중 실제 Advice를 적용할 곳을 선별하기 위한 표현식

  • Weaving

    • 어플리케이션의 적절한 지점에 aspect를 적용하는 것을 말함

  • Target

    • Aspect가 적용된 객체를 말한다.
    • ex) 클래스, 메서드 ..

📌 AOP Advice 유형

  • Before
    • 메서드 실행 전에 실행하는 Advice
  • After Returning
    • 메서드 정상 실행 후 실행하는 Advice
  • After Throwing
    • 메서드 실행시 예외 발생시 실행하는 Advice
  • After
    • 메서드 정상 실행 또는 예외 발생 상관없이 실행하는 Advice
    • After Returning + After Throwing
  • Around
    • 위 네가지 Advice를 모두 포함, 모든 시점에서 실행할 수 있는 Advice

📌 AOP 구현 방법

  1. 컴파일 시점에 코드에 공통 기능을 삽입하는 방법
  2. 클래스 로딩 시점에 바이트 코드에 공통 기능을 삽입하는 방법
  3. 런타임에 프록시 객체를 생성해서 공통 기능을 삽입하는 방법

📌 스프링 AOP 특징

  1. 프록시 기반의 AOP 구현체
  2. 스프링 빈에만 AOP 를 적용할 수 있다.
  3. 동적 프록시 빈을 만들어 등록시켜준다.

📌 프록시 패턴

  • 실제 기능을 수행하는 객체 대신 가상의 객체(proxy object)를 사용해 로직의 흐름을 제어하는 디자인 패턴.
  • 클라이언트에서 타겟을 호출하게 되면 타겟이 아닌 타겟을 감싸고 있는 프록시가 호출되어, 타겟 메소드 실행 전에 선처리, 타켓 메소드 실행 후 후처리를 실행시키도록 구성되어 있음.
  • AOP에서 프록시는 호출을 가로챈 후, 어드바이스에 등록된 기능을 수행 후 타겟 메서드를 실행.

📌 AOP 구현 예제

🐥 준비

// 의존성 주입

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
// 간단한 인터페이스를 구현하는 클래스 하나를 빈으로 정의

public interface EventService {
  public void created();
  public void operation();
  public void deleted();
}

@Component
public class SimpleServiceEvent implements EventService {

  @Override
  public void created() {
    long begin = System.currentTimeMillis();
    try {
      Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("created");
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
  }

  @Override
  public void operation() {
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
    try {
      Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("operation");
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);

  }

  @Override
  public void deleted() {
    System.out.println("deleted");
  }
}
@Component
public class AppRuner implements ApplicationRunner {

  @Autowired
  EventService eventService;

  @Override
  public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
    eventService.created();
    eventService.operation();
    eventService.deleted();
  }
}

🐥 실행결과

created
1011
operation
2004
deleted

🐥 AOP 적용하기

// 위 코드에서는 수행 시간을 재는 아래 코드가 여러 곳에서 반복 사용되고 있음

long begin = System.currentTimeMillis();
... (수행) ...
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
// 위 코드를 하나로 묶기
// Aspect 정의
@Component
@Aspect
public class PerfAspect {

  // Advice 정의 (Around 사용)
  // Point Cut 표현식
  // (com.example.demo 밑에 있는 모든 클래스 중 EventService 안에 들어있는 모든 메쏘드에 이 행위를 적용하라.)
  @Around("execution(* com.example..*.EventService.*(..))")
  public Object logPerf(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
    long begin = System.currentTimeMillis();
    Object retVal = pjp.proceed();
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
    return retVal;
  }
}
// AOP를 위 코드에서 적용했으므로, 수행시간 출력 부분 코드 삭제

@Component
public class SimpleServiceEvent implements EventService {

  @Override
  public void created() {
    try {
      Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("created");
  }

  @Override
  public void operation() {
    try {
      Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("operation");
  }

  @Override
  public void deleted() {
    System.out.println("deleted");
  }
}

🐥 실행결과

created
1011
operation
2004
deleted
3000

🐥 Annotation 기반

  • 나는 created() 와 operation()에만 적용하고 싶은데 delete()에도 적용이 됐다 !
  • 이를 Annotation 기반 Advice 정의로 해결하기
// Annotation 만들기

@Documented
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
public @interface PerfLogging {
}
// Aspect 클래스 수정

@Component
@Aspect
public class PerfAspect {

  // PerfLogging 어노테이션이 달린 곳만 포인트컷 수정
  @Around("@annotation(PerfLogging)")
  public Object logPerf(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
    long begin = System.currentTimeMillis();
    Object retVal = pjp.proceed();
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
    return retVal;
  }
}
// class method 수정

@Component
public class SimpleServiceEvent implements EventService {

  @PerfLogging
  @Override
  public void created() {
    ...
  }

  @PerfLogging
  @Override
  public void operation() {
    ...
  }

  @Override
  public void deleted() {
    ...
  }
}

🐥 출력 결과

created
1011
operation
2004
deleted

📌 프록시 패턴 특징 예제

package org.springframework.samples.petclinic.proxy;

public interface Payment {
    void pay(int amount);
}
package org.springframework.samples.petclinic.proxy;

public class Cash implements Payment{

    public void pay(int amount){
        System.out.println(amount + " 현금 결제");
    }
}
package org.springframework.samples.petclinic.proxy;

import org.springframework.util.StopWatch;

//프록시 클래스
public class CashPerf implements Payment{

    Payment cash = new Cash();
    
    @Override
    public void pay(int amount) {
        StopWatch stopWatch = new StopWatch();
        stopWatch.start();

        cash.pay(amount);

        stopWatch.stop();
        System.out.println(stopWatch.prettyPrint());

    }
}
package org.springframework.samples.petclinic.proxy;

public class Store {

    Payment payment;

    public Store(Payment payment) {
        this.payment = payment;
    }

    public void butSomething(int amount){
        payment.pay(amount);
    }
}
package org.springframework.samples.petclinic.proxy;

import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class StoreTest {


    //Cash 클래스와 Store클래스는 바뀌지 않았지만 이 코드 앞뒤로 성능 측정을 하도록 프록시 클래스를 이용함.
    @Test
    public void testPay(){
        Payment cashPerf = new Cash();
        Store store = new Store(cashPerf);
        store.butSomething(100);
    }
}

📌 참고

https://dailyheumsi.tistory.com/202

https://dong-co.tistory.com/84

https://code-lab1.tistory.com/193

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