스프링 핵심 원리

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리플렉션

지금까지 프록시를 사용해서 기존 코드를 변경하지 않고, 로그 추적기라는 부가 기능을 적용할 수 있었다.

그런데 문제는 대상 클래스 수 만큼 로그 추적을 위한 프록시 클래스를 만들어야 한다는 점이다.

로그 추적을 위한 프록시 클래스들의 소스코드는 거의 같은 모양을 하고 있다.

ReflectionTest - reflection1

• 공통 로직1과 공통 로직2는 호출하는 메서드만 다르고 전체 코드 흐름이 완전히 같다.
  • 먼저 start 로그를 출력한다.
  • 어떤 메서드를 호출한다.
  • 메서드의 호출 결과를 로그로 출력한다.
• 여기서 공통 로직1과 공통 로직 2를 하나의 메서드로 뽑아서 합칠 수 있을까?
• 쉬워 보이지만 메서드로 뽑아서 공통화하는 것이 생각보다 어렵다. 왜냐하면 중간에 호출하는 메서드가 다르기 때문이다.
• 호출하는 메서드인 target.callA() , target.callB() 이 부분만 동적으로 처리할 수 있다면 문제를 해결할 수 있을 듯 하다

• Class.forName("hello.proxy.jdkdynamic.ReflectionTest$Hello") : 클래스 메타정보를
  획득한다. 참고로 내부 클래스는 구분을 위해 $ 를 사용한다.
• classHello.getMethod("call") : 해당 클래스의 call 메서드 메타정보를 획득한다.
• methodCallA.invoke(target) : 획득한 메서드 메타정보로 실제 인스턴스의 메서드를 호출한다. 여기서 methodCallA 는 Hello 클래스의 callA() 이라는 메서드 메타정보이다.
  methodCallA.invoke(인스턴스) 를 호출하면서 인스턴스를 넘겨주면 해당 인스턴스의 callA() 메서드를 찾아서 실행한다. 여기서는 target 의 callA() 메서드를 호출한다

ReflectionTest - reflection2

• dynamicCall(Method method, Object target)
  • 공통 로직1, 공통 로직2를 한번에 처리할 수 있는 통합된 공통 처리 로직이다.
  • Method method : 첫 번째 파라미터는 호출할 메서드 정보가 넘어온다. 이것이 핵심이다. 기존에는 메서드 이름을 직접 호출했지만, 이제는 Method 라는 메타정보를 통해서 호출할 메서드 정보가 동적으로 제공된다.
  • Object target : 실제 실행할 인스턴스 정보가 넘어온다. 타입이 Object 라는 것은 어떠한 인스턴스도 받을 수 있다는 뜻이다. 물론 method.invoke(target) 를 사용할 때 호출할 클래스와 메서드 정보가 서로 다르면 예외가 발생한다.

정리

정적인 target.callA() , target.callB() 코드를 리플렉션을 사용해서 Method 라는 메타정보로
추상화했다. 덕분에 공통 로직을 만들 수 있게 되었다.

주의

리플렉션을 사용하면 클래스와 메서드의 메타정보를 사용해서 애플리케이션을 동적으로 유연하게 만들 수 있다. 하지만 리플렉션 기술은 런타임에 동작하기 때문에, 컴파일 시점에 오류를 잡을 수 없다.

예를 들어서 지금까지 살펴본 코드에서 getMethod("callA") 안에 들어가는 문자를 실수로 getMethod("callZ") 로 작성해도 컴파일 오류가 발생하지 않는다. 그러나 해당 코드를 직접 실행하는 시점에 발생하는 오류인 런타임 오류가 발생한다.

가장 좋은 오류는 개발자가 즉시 확인할 수 있는 컴파일 오류이고, 가장 무서운 오류는 사용자가 직접 실행할 때 발생하는 런타임 오류다.

따라서 리플렉션은 일반적으로 사용하면 안된다. 지금까지 프로그래밍 언어가 발달하면서 타입 정보를
기반으로 컴파일 시점에 오류를 잡아준 덕분에 개발자가 편하게 살았는데, 리플렉션은 그것에 역행하는
방식이다.

JDK 동적 프록시 - 소개

지금까지 프록시를 적용하기 위해 적용 대상의 숫자 만큼 많은 프록시 클래스를 만들었다. 적용 대상이 100 개면 프록시 클래스도 100개 만들었다. 그런데 앞서 살펴본 것과 같이 프록시 클래스의 기본 코드와 흐름은
거의 같고, 프록시를 어떤 대상에 적용하는가 정도만 차이가 있었다. 쉽게 이야기해서 프록시의 로직은 같은데, 적용 대상만 차이가 있는 것이다.

기본 예제 코드
JDK 동적 프록시를 이해하기 위해 아주 단순한 예제 코드를 만들어보자.
간단히 A , B 클래스를 만드는데, JDK 동적 프록시는 인터페이스가 필수이다. 따라서 인터페이스와 구현체로 구분했다.

AInterface

package hello.proxy.jdkdynamic.code;
public interface AInterface {
 String call();
}

AImpl

package hello.proxy.jdkdynamic.code;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class AImpl implements AInterface {
 @Override
 public String call() {
 log.info("A 호출");
 return "a";
 }
}

BInterface

package hello.proxy.jdkdynamic.code;
public interface BInterface {
 String call();
}

BImpl

package hello.proxy.jdkdynamic.code;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class BImpl implements BInterface {
 @Override
 public String call() {
 log.info("B 호출");
 return "b";
 }
}

JDK 동적 프록시 - 예제 코드

TimeInvocationHandler

• TimeInvocationHandler 은 InvocationHandler 인터페이스를 구현한다. 이렇게해서 JDK 동적 프록시에 적용할 공통 로직을 개발할 수 있다.
• Object target : 동적 프록시가 호출할 대상
• method.invoke(target, args) : 리플렉션을 사용해서 target 인스턴스의 메서드를 실행한다. args 는 메서드 호출시 넘겨줄 인수이다.

JdkDynamicProxyTest

• new TimeInvocationHandler(target) : 동적 프록시에 적용할 핸들러 로직이다.
• Proxy.newProxyInstance(AInterface.class.getClassLoader(), new Class[]{AInterface.class}, handler)
  • 동적 프록시는 java.lang.reflect.Proxy 를 통해서 생성할 수 있다.
  • 클래스 로더 정보, 인터페이스, 그리고 핸들러 로직을 넣어주면 된다. 그러면 해당 인터페이스를 기반으로 동적 프록시를 생성하고 그 결과를 반환한다.

dynamicA() 출력 결과

TimeInvocationHandler - TimeProxy 실행
AImpl - A 호출
TimeInvocationHandler - TimeProxy 종료 resultTime=0
JdkDynamicProxyTest - targetClass=class hello.proxy.jdkdynamic.code.AImpl
JdkDynamicProxyTest - proxyClass=class com.sun.proxy.$Proxy1

실행 순서

1. 클라이언트는 JDK 동적 프록시의 call() 을 실행한다.
2. JDK 동적 프록시는 InvocationHandler.invoke() 를 호출한다. TimeInvocationHandler 가 구현체로 있으로 TimeInvocationHandler.invoke() 가 호출된다.
3. TimeInvocationHandler 가 내부 로직을 수행하고, method.invoke(target, args) 를 호출해서 target 인 실제 객체( AImpl )를 호출한다.
4. AImpl 인스턴스의 call() 이 실행된다.
5. AImpl 인스턴스의 call() 의 실행이 끝나면 TimeInvocationHandler 로 응답이 돌아온다. 시간 로그를 출력하고 결과를 반환한다.

JDK 동적 프록시 도입 전

JDK 동적 프록시 도입 후

JDK 동적 프록시 - 적용1

LogTraceBasicHandler

DynamicProxyConfig

• 이전에는 프록시 클래스를 직접 개발했지만, 이제는 JDK 동적 프록시 기술을 사용해서 각각의 Controller , Service , Repository 에 맞는 동적 프록시를 생성해주면 된다.
• LogTraceBasicHandler : 동적 프록시를 만들더라도 LogTrace 를 출력하는 로직은 모두 같기 때문에 프록시는 모두 LogTraceBasicHandler 를 사용한다.

런타임 객체 의존 관계

CGLIB - 소개

CGLIB: Code Generator Library

• CGLIB는 바이트코드를 조작해서 동적으로 클래스를 생성하는 기술을 제공하는 라이브러리이다.
• CGLIB를 사용하면 인터페이스가 없어도 구체 클래스만 가지고 동적 프록시를 만들어낼 수 있다.
• CGLIB는 원래는 외부 라이브러리인데, 스프링 프레임워크가 스프링 내부 소스 코드에 포함했다. 따라서 스프링을 사용한다면 별도의 외부 라이브러리를 추가하지 않아도 사용할 수 있다.

TimeMethodInterceptor

• obj : CGLIB가 적용된 객체
• method : 호출된 메서드
• args : 메서드를 호출하면서 전달된 인수
• proxy : 메서드 호출에 사용

CGLIB - 사용

ConcreteService

CglibTest

ConcreteService 는 인터페이스가 없는 구체 클래스이다. 여기에 CGLIB를 사용해서 프록시를
생성해보자.

• Enhancer : CGLIB는 Enhancer 를 사용해서 프록시를 생성한다.
• enhancer.setSuperclass(ConcreteService.class) : CGLIB는 구체 클래스를 상속 받아서 프록시를 생성할 수 있다. 어떤 구체 클래스를 상속 받을지 지정한다.
• enhancer.setCallback(new TimeMethodInterceptor(target))
  프록시에 적용할 실행 로직을 할당한다.
• enhancer.create() : 프록시를 생성한다. 앞서 설정한 enhancer.setSuperclass(ConcreteService.class) 에서 지정한 클래스를 상속 받아서 프록시가 만들어진다.

JDK 동적 프록시는 인터페이스를 구현(implement)해서 프록시를 만든다. CGLIB는 구체 클래스를 상속(extends)해서 프록시를 만든다.

그림으로 정리

CGLIB 제약

클래스 기반 프록시는 상속을 사용하기 때문에 몇가지 제약이 있다.

부모 클래스의 생성자를 체크해야 한다. CGLIB는 자식 클래스를 동적으로 생성하기 때문에 기본 생성자가 필요하다.

클래스에 final 키워드가 붙으면 상속이 불가능하다. CGLIB에서는 예외가 발생한다.

메서드에 final 키워드가 붙으면 해당 메서드를 오버라이딩 할 수 없다. CGLIB에서는 프록시 로직이 동작하지 않는다.