[Spring #14] Spring DI

HJoo·2023년 1월 20일
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Spring DI 따라하기!

1. 변경에 유리한 코드(1) - 다형성

  • 기존 코드보다 변경을 줄이기 위해 조상 타입의 참조 변수를 사용한다
  • 별도의 메서드로 객체를 생성하면 기능을 제공하는 쪽이 분리되어 있기 때문에 객체를 호출하는 쪽에서는 변경이 없다

    getCar()는 그대로

2. 변경에 유리한 코드(2) - Map과 외부 파일

  • Map이나 외부 파일을 이용한다면, 읽어올 파일에서의 변경이 실행하는 코드에서 나타나지 않기 때문에 변경에 유리하다

  • 변하는 것과 변하지 않는 것을 분리함

    config.txt 파일을 읽어서 객체를 저장하는 코드는 변경되지 않는다
    스프링에서는 XML이나 JAVA로 비슷한 설정을 할 수 있다

  • txt 파일에 저장된 값은 key=value 형태

    car=com.fastcampus.ch3.diCopy1.SportsCar

    car 객체를 이 경로에 있는 SportsCar 클래스 객체로 하겠다는 의미

    class Car{}
class SportsCar extends Car{}
class Truck extends Car {}
public class Main1 {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       Car car = getCar(); 
       //3. config.txt에서 car로 정의된 key의 value를 읽어와서 반환한다
       System.out.println("car = " + car);
   }

   static Car getCar() throws Exception{
   
   	//Properties는 string-string으로 저장
       Properties p = new Properties();
       p.load(new FileReader("config.txt"));

       Class clazz = Class.forName(p.getProperty("car"));
		//1. p에서 car가 key인 value를 반환하고 
       //이를 클래스 이름으로 하는 클래스를 반환
       //clazz는 사용하고자 하는 클래스가 되는 것
       return (Car)clazz.newInstance();
       //2. 클래스의 객체를 하나 생성하는 것, Object 형으로 반환되기 때문에 형변환 해야함
   }
}

  • txt 파일에서 여러 객체를 가져오도록 변경

    class Car{}
class SportsCar extends Car{}
class Truck extends Car {}
class Engine{} //1. 엔진 클래스 추가
public class Main1 {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       Car car = (Car)getObject("car"); 
       //3. Object로 반환받기 때문에 메서드를 사용하는 쪽에서 형변환
       Engine engine = (Engine)getObject("engine");
       //4. key에 따라 여러 개의 객체를 불러올 수 있음
       System.out.println("car = " + car);
       System.out.println("engine = " + engine);
   }
   static Object getObject(String key) throws Exception{ 
   //2. 이제는 car와 engine 둘을 가져와야하기 때문에 
   //Object로 반환받는 getObject 메서드 생성
   //key를 매개변수로 입력받아 어떤 클래스를 가져올지 알려줌
       Properties p = new Properties();
       p.load(new FileReader("config.txt"));

       Class clazz = Class.forName(p.getProperty(key));

       return clazz.newInstance();
   }
}

3. 객체 컨테이너 만들기

  • 위에서 properties 파일을 만들어 객체를 생성했다
  • properties 클래스는 파일을 읽어서 key value를 String, String으로 저장한다
  • value에 클래스 등의 것을 저장하기 위해서 Object형을 value로 갖는 Map으로 변환한다
class AppContext{
    Map map;//객체 저장소

    AppContext() {
        map = new HashMap();
        try {
            Properties p = new Properties();
            p.load(new FileReader("config.txt"));

            map = new HashMap(p);
            //properties에 저장된 내용(String-String)을 map에 저장

            for (Object key : map.keySet()){ //map에서 key를 하나씩 가져와서
                Class clazz = Class.forName((String)map.get(key)); 
                // key에 해당하는 value를 String으로 꺼내와서 class 객체로 만든다
                map.put(key, clazz.newInstance()); 
                // 클래스 객체를 다시 map에 key와 value로 저장한다
                // 기존 String이었던 Value가 Class로 바뀜
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);

        }
    }
    Object getBean(String key){
        return map.get(key); //key에 해당하는 value를 map에서 꺼낸다
    }
}

public class Main2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        AppContext ac = new AppContext();
        Car car = (Car)ac.getBean("car");
        Engine engine = (Engine)ac.getBean("engine");
        System.out.println("car = " + car);
        System.out.println("engine = " + engine);
    }
}

4. 자동 객체 등록하기 - Component Scanning

  • 클래스 앞에 @Component 애너테이션을 붙이고,
    아래와 같이 수정하면 해당 클래스에서 애너테이션이 붙은 것들을 자동으로 등록해준다

  • 패키지에 있는 모든 클래스를 읽어서 Set에 저장하고
    반복문을 돌며 @Component가 붙은 클래스를 찾아서
    붙었으면 클래스의 객체를 생성해서 map에 저장하는 과정

  • 클래스 이름을 key로 하기 때문에, 클래스 명을 대문자로 시작하는 것에서 소문자로 바꿔서 key로 한다

@Component class Car{}
@Component class SportsCar extends Car{}
@Component class Truck extends Car {}
@Component class Engine{}

class AppContext{
    Map map;//객체 저장소

    AppContext() {
        map = new HashMap();
        doComponentScan();
    }

    private void doComponentScan() {
        try {
            //1. 패키지 내의 클래스 목록을 가져온다
            //2. 반복문으로 클래스를 하나씩 읽어와서 @Component 애너테이션이 붙어있는지 확인
            //3. 붙어있으면 객체를 생성해서 map에 저장

            ClassLoader classLoader = AppContext.class.getClassLoader();
            ClassPath classPath = ClassPath.from(classLoader);

            Set<ClassPath.ClassInfo> set = classPath.getTopLevelClasses("com.fastcampus.ch3.diCopy3");

            for (ClassPath.ClassInfo classInfo : set){
                Class clazz = classInfo.load();
                Component component = (Component) clazz.getAnnotation(Component.class);
                if (component!=null){
                    String id = StringUtils.uncapitalize(classInfo.getSimpleName());
                    map.put(id, clazz.newInstance());
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    Object getBean(String key){
        return map.get(key);
    }
}

public class Main3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        AppContext ac = new AppContext();
        Car car = (Car)ac.getBean("car");
        Engine engine = (Engine)ac.getBean("engine");
        System.out.println("car = " + car);
        System.out.println("engine = " + engine);
    }
}

5. 객체 찾기 - by Name, by Type

  • 객체를 찾는 방법은 두 가지다.
  • 이름으로 찾을 수 있고, 타입으로 찾을 수 있다

이름으로 객체 찾기 - 기존 방법

	Object getBean(String key){ //이름으로 찾아서 객체 반환
        return map.get(key);
    }
    
    Car car = (Car)ac.getBean("car");

타입으로 찾기

	Object getBean(Class clazz) { //클래스를 받아서
        for(Object obj : map.values()){ //맵의 값을 읽으면서
            if (clazz.isInstance(obj)) //값이 클래스의 인스턴스면 반환
                return obj;
        }
        return null;
    }

	Car car2 = (Car)ac.getBean(Car.class);

6. 객체 자동 연결 - @Autowired

  • by Type!
  • 객체 저장소에서 객체를 가져온 후 다른 객체의 요소(인스턴스 변수)로 수동으로 넣어줘야 하는데

    car.engine = engine ..
    car.door = door ..

  • @Autowired를 붙이면 객체 저장소에서 value가 같은 타입인 객체를 iv 객체로 자동으로 넣어줌

7. 객체 자동 연결 - @Resource

  • by Name!
  • @Resource를 붙이면 객체 저장소에서 key가 같은 이름인 객체를 찾아서 연결해줌
  • @Resource(name ="") 디폴트로 설정되어 있는 값이 있고 생략됨. 바꾸고 싶다면 설정 가능

객체 자동 연결 실습

  • 기존에 수동으로 연결하는 방법
//객체 저장소에서 객체 가져오고
Door door = (Door)ac.getBean(Door.class);
Engine engine = (Engine)ac.getBean("engine");

// 수동으로 객체를 연결
car.engine = engine;
car.door = door;
  • 자동으로 연결하는 방법 : @Autowired
	private void doAutowired() {
        //map에 저장된 객체의 iv 중에 @Autowired가 붙어있으면
        //map에서 iv 타입에 맞는 객체를 찾아서 연결(객체의 주소를 iv에 저장)

        try {
            for(Object bean : map.values()){ //객체 저장소를 하나씩 살피면서 
                for (Field fld : bean.getClass().getDeclaredFields()){ //갖고있는 필드(iv) 중에 @Autowired 붙은게 있는지 확인 
                    if (fld.getAnnotation(Autowired.class)!=null) // 애노테이션이 붙어있으면
                        fld.set(bean, getBean(fld.getType())); // 타입으로 객체 찾아서 (getType()) 그 필드에 set하기 
                }
            }
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
  • 자동으로 연결하는 방법 : @Resource 

	private void doResource() {
        //map에 저장된 객체의 iv 중에 @Resource가 붙어있으면
        //map에서 iv 이름에 맞는 객체를 찾아서 연결(객체의 주소를 iv에 저장)

        try {
            for(Object bean : map.values()){ //객체 저장소를 하나씩 살피면서
                for (Field fld : bean.getClass().getDeclaredFields()){ //갖고있는 필드(iv) 중에 @Resource 붙은게 있는지 확인
                    if (fld.getAnnotation(Resource.class)!=null) // 애노테이션이 붙어있으면
                        fld.set(bean, getBean(fld.getName())); // 이름으로 객체 찾아서 (getName()) 그 필드에 set하기
                }
            }
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

진짜 Spring DI 사용하기!

config 파일

  • 기존에는 config.txt로 사용

  • config.xml로 변경

    config.xml에 클래스들 정보를 설정해준 것!

객체 저장소

    ApplicationContext ac = new GenericXmlApplicationContext("config.xml"); //저장소에 맵 형태로 만들어짐
    
    //그 저장소에서 가져다가 사용 by Name!
    Car car = (Car) ac.getBean("car");
    
    //타입으로 하고 싶다면 
    Car car2 = (Car) ac.getBean(Car.class);
    
    // 이름과 타입 정보를 동시에 주면 형변환 안해도 된다
    Car car3 = ac.getBean("car", Car.class);
    
    Engine engine = (Engine) ac.getBean("engine");
    Door door = (Door) ac.getBean("door");
    System.out.println("car = " + car);
    System.out.println("engine = " + engine);
    System.out.println("door = " + door);

bean으로 등록된 객체들은 모두 싱글톤으로 생성되어 관리되지만 getBean할 때마다 새로운 객체가 생성되게 하고 싶다면 config.xml 에서 scope="prototype"을 설정하면 됨
싱글톤은 기본값으로 생략되어있음

    <bean id="car" class="com.fastcampus.ch3.Car" scope="prototype"/>
    <bean id="engine" class="com.fastcampus.ch3.Engine" scope="singleton"/>

필드에 값 넣기

수동으로 값 넣기

        car.setColor("red");
        car.setEngine(engine);
        car.setOil(100);
        car.setDoor(new Door[]{ac.getBean("door", Door.class), ac.getBean("door", Door.class)});

config.xml 이용해서 값 넣기1 - property

  • setter로 값을 넣기 때문에 setter 구현 필수
    <bean id="car" class="com.fastcampus.ch3.Car">
        <property name="color" value="red"/>
        <property name="oil" value="100"/>
        <property name="engine" value="engine"/>
        <property name="door">
            <array value-type="com.fastcampus.ch3.Door">
                <ref bean="door"/>
                <ref bean="door"/>
            </array>
        </property>
    </bean>

config.xml 이용해서 값 넣기2 - constructor-arg

  • constructor로 값을 넣기 때문에 constructor 구현 필수
  • 기본 생성자도 꼭 구현해야 한다
	<bean id="car" class="com.fastcampus.ch3.Car">
        <constructor-arg name="color" value="red"/>
        <constructor-arg name="oil" value="100"/>
        <constructor-arg name="engine" value="engine"/>
        <constructor-arg name="door">
            <array value-type="com.fastcampus.ch3.Door">
                <ref bean="door"/>
                <ref bean="door"/>
            </array>
        </constructor-arg>
    </bean>

component-scan 이용해서 빈 등록하기

  • 패키지 설정하면 그 안에 있는 클래스들을 bean으로 등록한다
  • 이름이 같은 클래스가 여러개라면 충돌이 일어나기 때문에 filter로 scan범위를 제한해준다
		<context:component-scan base-package="com.fastcampus.ch3">
                <context:exclude-filter type="regex" expression="com.fastcampus.ch3.diCopy*.*"/>
        </context:component-scan>
  • 여기까지 하면 빈에 등록된 것이고, iv에 값을 넣는 것은 setter로 해야함
  • 객체를 넣는 것은 @Autowired, @Resource 이용하고
    값을 넣는 것은 @Value("") 이용하기
    @Value("red") String color;
    @Value("100") int oil;
    @Autowired Engine engine;
    @Autowired Door[] door;
  • 만약 상속받은 클래스가 여러개고, 각각이 빈에 등록되어 있으면서 부모 클래스 타입으로 getBean 하면 오류 발생! 이름으로 찾아야함
  • @Autowired도 내부적으로 타입으로 찾아서 연결하는 건데 이건 가능하다! 왜?
    타입으로 먼저 검색을 하고, 여러개일 경우 이름으로 찾는다! 그래서 오류가 발생하지 않는다
  • 타입이 여러개인데 이름이 같은 객체가 없을 경우에는 에러 발생!
  • @Autowired와 함께 @Qualifier("사용할객체이름")을 명시해줌 (by Type)
  • 이는 @Resource(name="사용할객체이름")과 똑같다 (by Name)
    이름이 없음면 에러 발생!
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