Spring Core - Spring Framework 핵심 2

랑아·2023년 4월 4일

Spring

Spring Framework

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Spring Framework 핵심

DI(Dependency Injection)

빈(Bean)

빈은 스프링 컨테이너에 의해 관리되는 재사용 소프트웨어 컴포넌트이다.
이는 스프링 컨테이너가 관리하는 자바 객체를 의미하며, 하나 이상의 빈을 관리한다

빈(Bean)은 인스턴스화된 객체를 의미한다.
스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라고 한다.
@Bean이 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다.
빈은 클래스의 등록정보, 게터/세터 메서드를 포함한다.
빈은 컨테이너에 사용되는 설정 메타데이터로 생성된다.
설정 메타데이터
- XML 또는 자바 애너테이션, 자바 코드로 표현한다.
- 컨테이너의 명령과 인스턴스화, 설정, 조립할 객체를 정의한다.

컨테이너의 의미

소프트웨어 개발 용어의 관점에서 컨테이너란 내부에 또 다른 컴포넌트를 가지고 있는 어떤 컴포넌트를 의미한다.

컨테이너는 먼저 객체를 생성하고 객체를 서로 연결한다.
객체를 설정하는 단계를 지나 마지막으로 생명주기 전반을 관리한다.
컨테이너는 객체의 의존성을 확인해 생성한 뒤 적절한 객체에 의존성을 주입한다.
스프링은 스프링 컨테이너를 통해 객체를 관리한다.
스프링 컨테이너에서 관리되는 객체를 빈(Bean)이라고 한다.

BEAN 접근 방법

ApplicationContext를 사용하여 bean 정의를 읽고 액세스할 수 있다.

// create and configure beans
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml", "daos.xml");

// retrieve configured instance
PetStoreService service = context.getBean("memberRepository", memberRepository.class);

// use configured instance
List<String> userList = service.getUsernameList();

getBean을 사용하여 bean의 인스턴스를 가져올 수 있다.
ApplicationContext 인터페이스는 bean을 가져오는 몇 가지 방법들이 있다.
실제적으로 응용 프로그램 코드에서는 getBean() 메서드로 호출하여 사용하면 안된다.

BeanDefinition

스프링은 다양한 설정 형식을 BeanDefinition이라는 추상화 덕분에 지원할 수 있다.

Bean은 BeanDefinition(빈 설정 메타정보)으로 정의되고 BeanDefinition에 따라서 활용하는 방법이 달라지게 된다.
BeanDefinition(빈 설정 메타정보)
- 속성에 따라 컨테이너가 Bean을 어떻게 생성하고 관리할 지 결정한다.
- @Bean or <bean> 당 각 1개씩 메타 정보가 생성된다.
- Spring이 설정 메타정보를 BeanDefinition 인터페이스를 통해 관리하기 때문에 컨테이너 설정을 XML, Java로 할 수 있다.

빈 스코프(Bean Scope)

bean definition이 레시피라는 개념은 중요하다.
bean definition을 만들 때 해당 bean definition에 의해 정의된 클래스의 실제 인스턴스를 만들기 위한 레시피를 만든다. (bean definition = recipe)

빈이 존재할 수 있는 범위를 의미한다.
특정 bean 정의에서 생성된 개체에 연결할 다양한 의존성 및 구성 값뿐만 아니라 특정 bean 정의에서 생성된 개체의 범위도 제어할 수 있다.
Spring Framework는 6개의 범위를 지원하며, 그 중 4개는 ApplicationContext를 사용하는 경우에만 사용할 수 있다.
bean은 여러 범위 중 하나에 배치되도록 정의할 수 있다.
구성을 통해 생성하는 개체의 범위를 선택할 수 있기 때문에 강력하고 유연하다.
사용자 정의 범위를 생성할 수도 있다.

Scope	Description
sington	(Default) 각 Spring 컨테이너에 대한 단일 객체 인스턴스에 대한 단일 bean definition의 범위를 지정
prototype	스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프
request	웹 요청이 들오오고 나갈 때까지 유지되는 스코프
session	웹 세션이 생성되고 종료될 때까지 유지되는 스코프
application	웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프
websocket	단일 bean definition 범위를 WebSocket의 라이프사이클까지 확장 Spring ApplicationContext의 컨텍스트에서만 유효

싱글톤(singleton) 스코프

싱글톤 스코프는 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴이다.

스프링 컨테이너의 시작과 함께 생성되어서 스프링 컨테이너가 종료될 때까지 유지된다.
싱글톤 빈의 하나의 공유 인스턴스만 관리하게 된다.
- private 생성자를 사용해 외부에서 임의로 new를 사용하지 못하도록 막아야 한다.
해당 bean definition와 일치하는 ID 또는 ID를 가진 빈에 대한 모든 요청은 스프링 컨테이너에서 해당 특정 빈 인스턴스를 반환한다.
스프링 컨테이너 종료 시 소멸 메서드가 자동으로 실행된다.

싱글톤 내용 정리

싱글톤은 해당 빈의 인스턴스를 오직 하나만 생성해서 사용하는 것을 의미한다.
단일 인스턴스는 싱글톤 빈의 캐시에 저장된다.
이름이 정해진 빈에 대한 모든 요청과 참조는 캐시된 개체를 반환한다.
- 싱글톤 스코프의 스프링 빈은 여러 번 호출해도 모두 같은 인스턴스 참조 주소값을 가진다.

싱글톤 패턴의 문제점

싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많다.
의존 관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다.
지정해서 가져오기 때문에 테스트하기 어렵다.
private 생성자를 사용하여 자식 클래스를 만들기 어렵기 때문에 유연성이 떨어진다.
속성 공유
- 멀티쓰레드 환경에서 싱글톤 객체의 속성은 여러 쓰레드에 의해 바뀔 수 있다.
- A 쓰레드에선 속성 값을 x로 바꾸고 출력하는 과정에서 B 쓰레드가 속성 값을 y로 바꾸면 A 쓰레드에선 예상하지 못한 값이 나올 수 있다.(1개의 인스턴스에서 속성 값을 공유하기 때문)
- 가급적 읽기만 가능해야 한다.
Application 초기 구동 시 인스턴스 생성
- 싱글톤 빈은 기본적으로 애플리케이션 구동 시 생성되므로 싱글톤 빈이 많을수록 구동 시간이 증가할 수 있다.

이런 싱글톤 패턴 문제는 싱글톤 컨테이너가 해결해준다.

스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다.
싱글톤 객체로 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 한다.
스프링 컨테이너의 위 기능 덕분에 싱글턴 패턴의 모든 단점을 해결하며 객체를 싱글톤으로 유지할 수 있다.

@Configuration
public class DependencyConfig {
  @Bean
  public MemberService memberService() {
    return new MemberService(memberRepository());
  }
  @Bean
  public MemberRepository memberRepository() {
    return new MemberRepository();
  }
  @Bean
  public CoffeeService coffeeService() {
    return new CoffeeService(coffeeRepository());
  }
  @Bean
  public CoffeeRepository coffeeRepository() {
    return new CoffeeRepository();
  }
}