빈과 스코프

ddengkun·2021년 4월 8일
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빈에도 생명주기가 존재한다. 빈이 동작하는 동안 우리는 원하는 시점에 원하는 코드를 넣고싶을 경우가 반드시 있다.

또한 빈의 스코프에 따라 특정 시점부터 그 시점이 끝날 때 까지만 존재하도록 할 수 있다.

빈의 생명주기 콜백

스프링 빈의 이벤트 라이프사이클은 다음과 같다.
스프링 컨테이너 생성 -> 스프링 빈 생성 -> 의존관계 주입 -> 초기화 콜백 -> 사용 -> 소멸전 콜백 -> 스프링 종료

초기화 콜백: 빈이 생성되고, 빈의 의존관계 주입이 완료된 후 호출
소멸전 콜백: 빈이 소멸되기 직전에 호출

스프링은 의존관계 주입이 완료되면 스프링 빈에게 콜백 메서드를 통해서 초기화 시점을 알려주는 다양한 기능을 제공한다.

또한 스프링은 스프링 컨테이너가 종료되기 직전에 소멸 콜백을 준다.

따라서 안전하게 종료 작업을 진행할 수 있다.

스프링은 크게 3가지 방법으로 빈 생명주기 콜백을 지원한다.

  • 인터페이스(InitializingBean, DisposableBean)
  • 설정 정보에 초기화 메서드, 종료 메서드 지정
  • @PostConstruct, @PreDestory 애노테이션 지원

하지만 이 중에서 @PostConstruct, @PreDestory 애노테이션을 사용하는 것이 추천된다.

@PostConstruct를 사용하면 의존관계 주입이 끝난 시점에, @PreDestroy를 사용하면 소멸 전에 실행되는 코드를 작성할 수 있다.

빈 스코프

빈 스코프란?

스프링 빈은 스프링 컨테이너의 시작과 함께 생성되어서 스프링 컨테이너가 종료될 때 까지 유지된다. 이것은 스프링 빈이 기본적으로 싱글톤 스코프로 생성되기 때문이다. 스코프는 번역 그대로 빈이 존재할 수 있는 범위를 뜻한다.

스프링은 다음과 같은 다양한 스코프를 지원한다.

싱글톤: 기본 스코프, 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프이다.

프로토타입: 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프이다.

웹 관련 스코프

request: 웹 요청이 들어오고 나갈때 까지 유지되는 스코프이다.

session: 웹 세션이 생성되고 종료될 때 까지 유지되는 스코프이다.

application: 웹의 서블릿 컨텍스와 같은 범위로 유지되는 스코프이다.

프로토타입 스코프

싱글톤 스코프의 빈을 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 같은 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다.

반면에 프로토타입 스코프를 스프링 컨테이너에 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 새로운 인스턴스를 생성해서 반환 한다.

  1. 프로토타입 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.

  2. 스프링 컨테이너는 이 시점에 프로토타입 빈을 생성하고, 필요한 의존관계를 주입한다.

  3. 스프링 컨테이너는 생성한 프로토타입 빈을 클라이언트에 반환한다.

  4. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 오면 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성해서 반환한다.

프로토타입 빈의 특징

@Scope("prototype")

스프링 컨테이너에 요청할 때 마다 새로 생성된다.
스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여한다.
종료 메서드가 호출되지 않는다.
그래서 프로토타입 빈은 프로토타입 빈을 조회한 클라이언트가 관리해야 한다. 종료 메서드에 대한 호출도

클라이언트가 직접 해야한다.

싱글톤 빈과 프로토타입 스코프 함께 사용시 문제점

스프링 컨테이너에 프토토타입 스코프의 빈을 요청하면 항상 새로운 객체 인스턴스를 생성해서 반환한다.

하지만 싱글톤 빈과 함께 사용할 때는 문제가 발생한다.

스프링은 일반적으로 싱글톤 빈을 사용하므로, 싱글톤 빈이 프로토타입 빈을 사용하게 된다.

그런데 싱글톤 빈은 생성 시점에만 의존관계 주입을 받기 때문에, 프로토타입 빈이 새로 생성되기는 하지만, 싱글톤 빈과 함께 계속 유지되는 것이 문제다.

즉, 싱글톤 빈이 내부에 가지고 있는 프로토타입 빈은 이미 과거에 주입이 끝난 빈이다.

주입 시점에 스프링 컨테이너에 요청해서 프로토타입 빈이 새로 생성이 된 것이지, 사용 할 때마다 새로 생성되는 것이 아니다!

하지만 우리는 프로토타입 빈을 주입 시점에만 새로 생성하는게 아니라, 사용할 때 마다 새로 생성해서 사용하는 것을 원한다.

Provider로 문제 해결

싱글톤 빈과 프로토타입 빈을 함께 사용할 때, 어떻게 하면 사용할 때 마다 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성할 수 있을까?

ObjectFactory, ObjectProvider

지정한 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 DL 서비스를 제공하는 것이 바로 ObjectProvider 이다. 참고로 과거에는 ObjectFactory 가 있었는데, 여기에 편의 기능을 추가해서 ObjectProvider 가 만들어졌다

ObjectProvider beanProvider;

Bean bean = beanProvider.getObject();

실행해보면 prototypeBeanProvider.getObject() 을 통해서 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성되는 것을 확인할 수 있다.

ObjectProvider 의 getObject() 를 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다.

이를 의존관계 조회, 의존관계 탐색이라고 한다. (DL, Dependency Lookup)

JSR-330 Provider

다른 방법은 javax.inject.Provider 라는 JSR-330 자바 표준을 사용하는 방법이다.
이 방법을 사용하려면 javax.inject:javax.inject:1 라이브러리를 gradle에 추가해야 한다.

get() 메서드 하나로 기능이 매우 단순하다.
별도의 라이브러리가 필요하다.
자바 표준이므로 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 사용할 수 있다

웹 스코프

웹 스코프의 특징

웹 스코프는 웹 환경에서만 동작한다.
웹 스코프는 프로토타입과 다르게 스프링이 해당 스코프의 종료시점까지 관리한다. 따라서 종료 메서드가 호출된다.

웹 스코프 종류

request: HTTP 요청 하나가 들어오고 나갈 때 까지 유지되는 스코프, 각각의 HTTP 요청마다 별도의 빈 인스턴스가 생성되고, 관리된다.
session: HTTP Session과 동일한 생명주기를 가지는 스코프
application: 서블릿 컨텍스트( ServletContext )와 동일한 생명주기를 가지는 스코프

websocket: 웹 소켓과 동일한 생명주기를 가지는 스코프

해당하는 웹 스코프를 사용하여 개발을 한 후 실행을 하면 에러가 나타나는 것을 볼 수 있다.

@Scope("request") 와 같이 사용했을 때 에러가 생기는 것인데, 이는 request scope는 request가 있어야 빈이 생성되는데 빈이 없이 때문이다.

그럼 이 문제를 어떻게 해결할까?

스코프와 Provider

첫번째 해결방안은 앞서 배운 Provider를 사용하는 것이다.

간단히 ObjectProvider를 사용해보자.

ObjectProvider 덕분에 ObjectProvider.getObject() 를 호출하는 시점까지 request scope 빈의 생성을 지연할 수 있다.

ObjectProvider.getObject() 를 호출하시는 시점에는 HTTP 요청이 진행중이므로 request scope 빈의 생성이 정상 처리된다.

스코프와 프록시

위의 방식으로 해결할 수 있지만 코드가 지저분해진다. 그래서 더 간단한 방법이 있다.

proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS 를 추가해주자. 적용 대상이 인터페이스면 INTERFACES 를 선택한다.

이렇게 하면 request scope의 빈에 대한 가짜 프록시 클래스를 만들어두고 HTTP request와 상관 없이 가짜 프록시 클래스를 다른 빈에 미리 주입해 둘 수 있다.

GLIB라는 라이브러리로 내 클래스를 상속 받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.
@Scope 의 proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS) 를 설정하면 스프링 컨테이너는 CGLIB 라는 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용해서, 진짜 빈을 상속받은 가짜 프록시 객체를 생성한다.
그리고 의존관계 주입도 이 가짜 프록시 객체가 주입된다

CGLIB라는 라이브러리로 내 클래스를 상속 받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.
이 가짜 프록시 객체는 실제 요청이 오면 그때 내부에서 실제 빈을 요청하는 위임 로직이 들어있다.
가짜 프록시 객체는 실제 request scope와는 관계가 없다. 그냥 가짜이고, 내부에 단순한 위임 로직만 있 고, 싱글톤 처럼 동작한다.

프록시 객체 덕분에 클라이언트는 마치 싱글톤 빈을 사용하듯이 편리하게 request scope를 사용할 수 있 다.
사실 Provider를 사용하든, 프록시를 사용하든 핵심 아이디어는 진짜 객체 조회를 꼭 필요한 시점까지 지연 처리 한다는 점이다.

마치 싱글톤을 사용하는 것 같지만 다르게 동작하기 때문에 결국 주의해서 사용해야 한다.
이런 특별한 scope는 꼭 필요한 곳에만 최소화해서 사용하자, 무분별하게 사용하면 유지보수하기 어려워 진다.

본 내용은 김영한 님의
스프링 핵심 원리 - 기본편스프링 핵심 원리 - 기본편 스프링 핵심 원리 - 기본편을 보고 작성하였습니다.

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