횡단 관심사 (cross-cutting concerns)
핵심 기능과 부가 기능
애플리케이션 로직은 크게 핵심 기능과 부가 기능으로 나눌 수 있다.
- 핵심 기능은 해당 객체가 제공하는 고유의 기능이다. (ex 주문 로직)
- 부가 기능은 핵심 기능을 보조하기 위해 제공되는 기능이다. (ex 로그 추적 로직)
여러 곳에서 공통으로 사용하는 부가 기능
보통 부가 기능은 여러 클래스에 걸쳐서 함께 사용된다.
예를 들어 모든 애플리케이션 호출을 로깅해야 하는 요구사항이 있으면 이는 횡단 관심사(cross-cutting concerns)가 된다.
부가 기능 적용시 일반적 문제
이러한 부가 기능을 여러 곳에 적용하려면 굉장히 번거롭다.
예를 들어 부가 기능을 적용하는 클래스가 100개면 100개 모두 동일 코드를 추가해야 한다.
또한 수정이 발생하면 해당 클래스를 모두 찾아서 수정해야한다.
소프트웨어 개발에서 변경 지점은 하나가 될 수 있도록 잘 모듈화 되어야 한다. (SRP)
하지만 횡단 관심사처럼 애플리케이션 전반에 적용하는 문제는 일반적인 OOP 방식으로 해결이 어렵다.
Aspect
부가 기능을 한 곳으로 관리
애스팩트(Aspect)란 부가 기능과 부가 기능을 어디에 적용할지 선택하는 기능을 합친 것이다.
애스팩트는 관점이라는 뜻인데, 이름 그대로 애플리케이션을 바라보는 관점을 하나하나 기능에서 횡단 관심사로 이동시킨 것이다.
이러한 애스팩트를 사용한 프로그래밍 방식을 관점 지향 프로그래밍 AOP(Aspect-Oriented Programming)이라 한다.
참고로 AOP는 OOP를 대체하는 것이 아닌 횡단 관심사를 깔끔하게 처리하기 어려운 OOP의 부족한 부분을 보조하는 목적으로 개발되었다.
AspectJ 프레임워크
AOP의 대표적인 구현으로 AspectJ 프레임워크가 있다.
물론 스프링도 AOP를 지원하지만 대부분 AspectJ의 문법을 차용하고, AspectJ가 제공하는 기능의 일부만 제공한다.
AOP 적용 방식 (AspectJ 프레임워크)
AOP를 사용할 때 부가 기능 로직은 어떤 방식으로 실제 로직에 추가될 수 있을까?
크게 3가지 방법이 있다.
- 컴파일 시점
- 클래스 로딩 시점
- 런타임 시점(프록시)
컴파일 시점 적용
위 방식은 .java 소스 코드를 컴파일러를 사용해서 .class로 만드는 시점에 부가 기능 로직을 추가한다.
이때는 AspectJ가 제공하는 특별한 컴파일러를 사용해야 한다.
부가 기능 코드가 핵심 기능이 있는 컴파일된 코드 주변에 실제로 붙어버린다고 생각하면 된다.
AspectJ 컴파일러는 Aspect를 확인해서 적용 대상인지 확인하고, 부가 기능 로직을 적용한다.
이렇게 원본 로직에 부가 기능이 추가되는 것을 위빙(Weaving)이라 한다.
단점은, 컴파일 시점에 부가 기능을 적용하려면 특별한 컴파일러도 필요하고 복잡하다는 점이다.
클래스 로딩 시점 적용
자바를 실행하면 자바 언어는 .class 파일을 JVM 내부의 클래스 로더에 보관한다.
이때 중간에서 .class 파일을 조작한 다음 JVM에 올릴 수 있다.
이러한 내용은 Java Instrumentation을 찾아보면 된다.
단점은, 자바를 실행할 때 특별한 옵션 java -javaagent를 통해 클래스 로더 조작기를 지정해야 하는데, 이 부분이 번거롭고 운영하기 어렵다.
런타임 시점 적용
이러한 방식은 앞선 예제에서 적용했던 방식이다.
이 방식은 컴파일도 끝나고, 클래스 로더에서 로딩도 끝나고 자바가 실행되고 난 다음을 말한다.
따라서 자바 언어가 제공하는 범위 안에서 부가 기능을 적용해야한다.
프록시를 사용하기 때문에 AOP 기능에 일부 제약이 있다. 하지만 특별한 컴파일러나 자바를 실행할 때 복잡한 옵션과 클래스 로더 조작을 설정하지 않아도 된다.
AOP 적용 위치
AOP는 다양한 위치에 적용할 수 있다.
- 적용 가능 지점 (Join Point) : 생성자, 필드값 접근, static 메서드 접근, 메서드 실행
- AspectJ는 컴파일 시점과 클래스 로딩 시점에 적용하는 AOP는 바이트코드를 실제 조작하기 때문에 해당 기능을 모든 지점에 다 적용할 수 있다.
- 프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점에만 AOP를 적용할 수 있다.
중요한 점은, 이렇게 스프링 AOP에서 Join Point가 제한되긴 하지만 AspectJ를 사용하려면 공부할 내용도 많고 자바 관련 설정 (특별한 컴파일러, AspectJ 전용문법, 자바 실행옵션)도 복잡하다.
반면에 스프링 AOP는 별도 추가 자바 설정 없이 스프링만 있으면 편리하게 AOP를 사용할 수 있으며
실무에서는 스프링이 제공하는 AOP 기능만으로도 대부분의 문제를 해결할 수 있다.
AOP 용어 정리
- 조인 포인트 (Join Point)
- 어드바이스가 적용될 수 있는 위치, 메서드 실행, 생성자 호출, 필드값 접근, static 메서드 접근 같은 프로그램 실행 중 지점
- 조인 포인트는 추상적 개념이다. AOP를 적용할 수 있는 모든 지점이라 생각하면 된다.- 포인트컷 (Pointut)
- 조인 포인트 중에서 어드바이스가 적용될 위치를 선별하는 기능
- 주로 AspectJ 표현식을 사용해서 지정- 타겟 (Target)
- 어드바이스를 받는 객체, 포인트컷으로 결정- 어드바이스 (Advice)
- 부가 기능
- 특정 조인 포인트에서 Aspect에 의해 취해지는 조치
- Around, Before, After 같은 다양한 종류의 어드바이스가 있음- 애스팩트 (Aspect)
- 어드바이스 + 포인트컷을 모듈화 한 것
- @Aspect를 생각하면 됨- 어드바이저 (Advisor)
- 하나의 어드바이스, 하나의 포인트컷으로 구성
- 스프링 AOP에서만 사용되는 특별한 용어- 위빙 (Weaving)
- 포인트컷으로 결정한 타겟의 조인 포인트에 어드바이스를 적용하는 것
- 위빙을 통해 핵심 기능 코드에 영향을 주지 않고 부가 기능으 추가할 수 있음.
- AOP 적용을 위해 애스팩트를 객체에 연결한 상태 (컴파일 시점, 클래스 로드 시점, 런타임 시점)
