[Spring] 스프링 핵심원리 기본(4)

개요

주제 : 스프링의 핵심 기술들을 한번에 빠르게 훑고 간다.
목표 : 이전에 공부했던 스프링 핵심원리를 복습하면서 전반적인 감을 찾는다!

Chapter7. 의존관계 자동 주입

1. 의존관계 자동 주입

다양한 의존관계 주입 방법

의존관계 주입은 크게 4가지 방법이 있다.

• 생성자 주입
• 수정자 주입
• 필드 주입
• 일반 메서드 주입

1-1. 생성자 주입

• 이름 그대로 생성자를 통해서 의존 관계를 주입 받는 방법
• 지금까지 우리가 진행했던 방법
• 특징
  • 생성자 호출시점에 딱 1번만 호출 보장
  • 불변, 필수 의존관계에 사용
  • 중요! 생성자가 딱 1개만 있으면 @Autowired를 생략해도 자동 주입 된다. 물론 스프링 빈에만 해당한다.

1-2. 수정자 주입(setter 주입)

• setter라 불리는 필드의 값을 변경하는 수정자 메서드를 통해서 의존관계를 주입하는 방법이다.
• 특징
  • 선택, 변경 가능성이 있는 의존관계에 사용
  • 자바빈 프로퍼티 규약의 수정자 메서드 방식을 사용하는 방법이다.
  • @Autowired 의 기본 동작은 주입할 대상이 없으면 오류가 발생한다. 주입할 대상이 없어도 동작하게 하려면 @Autowired(required = false) 로 지정하면 된다.

1-3. 필드 주입

• 이름 그대로 필드에 바로 주입하는 방법이다.
• 특징
  • 코드가 간결해서 많은 개발자들을 유혹하지만 외부에서 변경이 불가능해서 테스트 하기 힘들다는 치명적인 단점이 있다.
  • DI 프레임워크가 없으면 아무것도 할 수 없다.
  • 사용하지 말자!
    • 애플리케이션의 실제 코드와 관계 없는 테스트 코드
    • 스프링 설정을 목적으로 하는 @Configuration 같은 곳에서만 특별한 용도로 사용

1-4. 일반 메서드 주입

• 일반 메서드를 통해서 주입 받을 수 있다.
• 특징
  • 한번에 여러 필드를 주입 받을 수 있다.
  • 일반적으로 잘 사용하지 않는다.

결론 : 생성자 주입을 선택해라!

대부분의 의존관계 주입은 한번 일어나면 애플리케이션 종료시점까지 의존관계를 변경할 일이 없다. 오히려 대부분의 의존관계는 애플리케이션 종료 전까지 변하면 안된다.(불변해야 한다.)
따라서 생성자 주입을 선택해야 한다!!

final 키워드
생성자 주입을 사용하면 필드에 final 키워드를 사용할 수 있다. 그래서 생성자에서 혹시라도 값이 설정되지 않는 오류를 컴파일 시점에 막아준다. 다음 코드를 보자.

@Component
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
	private final MemberRepository memberRepository;
	private final DiscountPolicy discountPolicy;
	@Autowired
	public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
		this.memberRepository = memberRepository;
	}
	//...
}

잘 보면 필수 필드인 discountPolicy 에 값을 설정해야 하는데, 이 부분이 누락되었다. (final이 붙어 있으면 반드시 필드 초기화를 해주어야 하는데 여기서는 되어 있지 않다.)
자바는 컴파일 시점에 다음 오류를 발생시킨다.

java: variable discountPolicy might not have been initialized
기억하자! 컴파일 오류는 세상에서 가장 빠르고, 좋은 오류다!

2. 롬복과 최신 트랜드(생성자를 자동으로 만들어준다)

롬복을 적용하지 않은 코드

@Component
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
	private final MemberRepository memberRepository;
	private final DiscountPolicy discountPolicy;
	@Autowired
	public OrderServiceImpl(MemberRepository memberRepository, DiscountPolicy discountPolicy) {
		this.memberRepository = memberRepository;
		this.discountPolicy = discountPolicy;
	}
}

롬복을 적용한 코드

• 롬복 라이브러리가 제공하는 @RequiredArgsConstructor 기능을 사용하면 final이 붙은 필드를 모아서 생성자를 자동으로 만들어준다.

@Component
@RequiredArgsConstructor
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
	private final MemberRepository memberRepository;
	private final DiscountPolicy discountPolicy;
}

3. 롬복을 적용했는데 조회 빈이 2개 이상일 때는 어떻게 될까요?

조회 빈이 2개 이상 - 문제

@Autowired는 타입으로 조회한다.
타입으로 조회하기 때문에 선택된 빈이 2개 이상일 때는 문제가 발생한다.
DiscountPolicy의 하위 타입인 FixDiscountPolicy , RateDiscountPolicy 둘다 스프링 빈으로 선언해보자.

@Component
public class FixDiscountPolicy implements DiscountPolicy {}

@Component
public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy {}

그리고 이렇게 의존관계 자동 주입을 실행하면

@Autowired
private DiscountPolicy discountPolicy

• NoUniqueBeanDefinitionException 오류가 발생한다.
• 오류메시지가 친절하게도 하나의 빈을 기대했는데 fixDiscountPolicy, rateDiscountPolicy 2개가 발견되었다고 알려준다.
• 이에 대한 해결 방법으로는 여러 가지가 있다.

4. @Autowired 필드 명, @Qualifier, @Primary

조회 대상 빈이 2개 이상일 때 해결 방법

• @Autowired 필드 명 매칭
• @Qualifier -> @Qualifier끼리 매칭 -> 빈 이름 매칭
• @Primary 사용

Chapter8. 빈 생명주기 콜백

1. 빈 생명주기 콜백 시작

데이터베이스 커넥션 풀이나, 네트워크 소켓처럼 애플리케이션 시작 시점에 필요한 연결을 미리 해두고, 애플리케이션 종료 시점에 연결을 모두 종료하는 작업을 진행하려면, 객체의 초기화와 종료 작업이 필요하다.
간단하게 외부 네트워크에 미리 연결하는 객체를 하나 생성한다고 가정해보자. 실제로 네트워크에 연결하는 것은 아니고, 단순히 문자만 출력하도록 했다. 이 NetworkClient 는 애플리케이션 시작 시점에 connect() 를 호출해서 연결을 맺어두어야 하고, 애플리케이션이 종료되면 disConnect() 를 호출해서 연결을 끊어야 한다.

public class NetworkClient {
	private String url;
	public NetworkClient() {
		System.out.println("생성자 호출, url = " + url);
		connect();
		call("초기화 연결 메시지");
	}
	public void setUrl(String url) {
	this.url = url;
}
	//서비스 시작시 호출
	public void connect() {
		System.out.println("connect: " + url);
	}
	public void call(String message) {
		System.out.println("call: " + url + " message = " + message);
	}
	//서비스 종료시 호출
	public void disconnect() {
		System.out.println("close: " + url);
	}
}

스프링 환경설정과 실행

public class BeanLifeCycleTest {
	@Test
	public void lifeCycleTest() {
		ConfigurableApplicationContext ac=new
		AnnotationConfigApplicationContext(LifeCycleConfig.class);
		NetworkClient client = ac.getBean(NetworkClient.class);
		ac.close(); //스프링 컨테이너를 종료, ConfigurableApplicationContext 필요
	}
	@Configuration
	static class LifeCycleConfig {
		@Bean
		public NetworkClient networkClient() {
			NetworkClient networkClient = new NetworkClient();
			networkClient.setUrl("http://hello-spring.dev");
			return networkClient;
		}
	}
}

실행해보면 다음과 같은 이상한 결과가 나온다.
생성자 호출, url = null
connect: null
call: null message = 초기화 연결 메시지

• 생성자 부분을 보면 url 정보 없이 connect가 호출되는 것을 확인할 수 있다.
• 너무 당연한 이야기이지만 객체를 생성하는 단계에는 url이 없고, 객체를 생성한 다음에 외부에서 수정자 주입을 통해서 setUrl() 이 호출되어야 url이 존재하게 된다.

• 스프링 빈은 간단하게 다음과 같은 라이프사이클을 가진다.
  객체 생성 -> 의존관계 주입
  스프링 빈은 객체를 생성하고, 의존관계 주입이 다 끝난 다음에야 필요한 데이터를 사용할 수 있는 준비가 완료된다. 따라서 초기화 작업은 의존관계 주입이 모두 완료되고 난 다음에 호출해야 한다. 그런데 개발자가 의존관계 주입이 모두 완료된 시점을 어떻게 알 수 있을까?
  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.

스프링 빈의 이벤트 라이프사이클
스프링 컨테이너 생성 -> 스프링 빈 생성 -> 의존관계 주입 -> 초기화 콜백 -> 사용 -> 소멸전 콜백 -> 스프링종료

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

스프링은 크게 3가지 방법으로 빈 생명주기 콜백을 지원한다.

• 인터페이스(InitializingBean, DisposableBean)
• 설정 정보에 초기화 메서드, 종료 메서드 지정
• @PostConstruct, @PreDestroy 애노테이션 지원(이거 사용!)

2. 애노테이션 @PostConstruct, @PreDestroy

public class NetworkClient {
    private String url;
    public NetworkClient() {
        System.out.println("생성자 호출, url = " + url);
    }
    public void setUrl(String url) {
        this.url = url;
    }
    //서비스 시작시 호출
    public void connect() {
        System.out.println("connect: " + url);
    }
    public void call(String message) {
        System.out.println("call: " + url + " message = " + message);
    }
    //서비스 종료시 호출
    public void disconnect() {
        System.out.println("close: " + url);
    }
    @PostConstruct
    public void init(){
        System.out.println("NetworkClient.init");
        connect();
        call("초기화 연결 메시지");
    }
    @PreDestroy
    public void close(){
        System.out.println("NetworkClient.close");
        disconnect();
    }
    @Configuration
    static class LifeCycleConfig{
        @Bean
        public NetworkClient networkClient(){
            NetworkClient networkClient = new NetworkClient();
            networkClient.setUrl("http://hello-spring.dev");
            return networkClient;
        }
    }
}

• @PostConstruct , @PreDestroy 이 두 애노테이션을 사용하면 가장 편리하게 초기화와 종료를 실행할 수 있다.

정리

• @PostConstruct, @PreDestroy 애노테이션을 사용하자
• 코드를 고칠 수 없는 외부 라이브러리를 초기화, 종료해야 하면 @Bean 의 initMethod , destroyMethod를 사용하자.

Chapter9. 빈 스코프

1. 빈 스코프란?

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 주입, 초기화까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프이다. 클라이언트에 빈을 반환하고, 이후 스프링 컨테이너는 생성된 프로토타입 빈을 관리하지 않는다. 프로토타입 빈을 관리할 책임은 프로토타입 빈을 받는 클라이언트에 있다. 그래서 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 호출되지 않는다.
• 웹 관련 스코프
  • request : 웹 요청이 들어오고 나갈때까지 유지되는 스코프이다.
  • session : 웹 세션이 생성되고 종료될 때까지 유지되는 스코프이다.
  • application : 웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프이다.

2. 프로토타입 스코프

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

• 1. 싱글톤 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
• 2. 스프링 컨테이너느 본인이 관리하는 스프링 빈을 반환한다.
• 3. 이후에 스프링 컨테이너 같은 요청이 와도 같은 객체 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다.

반면에, 프로토타입 스코프를 스프링 컨테이너에 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 새로운 인스턴스를 생성해서 반환한다.

• 다시 프로토타입 빈 정리 : 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입, 초기화까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프이다. 클라이언트에 빈을 반환하고, 이후 스프링 컨테이너는 생성된 프로토타입 빈을 관리하지 않는다. 프로토타입 빈을 관리할 책임은 프로토타입 빈을 받는 클라이언트에 있다. 그래서 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 호출되지 않는다.

3. 싱글톤 빈에서 프로토타입 빈 사용

이번에는 clientBean이라는 싱글톤 빈이 의존관계 주입을 통해서 프로토타입 빈을 주입받아서 사용하는 예를 보자.

싱글톤에서 프로토타입 빈 사용

• 여기서 중요한 점이 있는데, clientBean이 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!
  아마 원하는 것이 이런 것은 아닐 것이다. 프로토타입 빈을 주입 시점에만 새로 생성하는게 아니라, 사용할 때 마다 새로 생성해서 사용하는 것을 원할 것이다.
  -> 프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용시 Provider로 문제 해결

4. 웹 스코프

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

웹 스코프의 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