스프링 핵심 원리 - 기본편 [ 컴포넌트 스캔 ]

JiwonMoon·2021년 11월 17일

스프링 핵심 원리 - 기본편

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컴포넌트 스캔과 의존관계 자동 주입 시작
탐색 위치와 기본 스캔 대상
필터
중복 등록과 충돌

1. 컴포넌트 스캔과 의존관계 자동 주입 시작

지금까지 스프링 빈을 등록할 때는 자바 코드의 @Bean이나 XML의 등을 통해서 설정 정보에 직접 등록할 스프링 빈을 나열했다.
예제에서는 몇개가 안되었지만, 이렇게 등록해야 할 스프링 빈이 수십, 수백개가 되면 일일이 등록하기도 귀찮고, 설정 정보도 커지고, 누락하는 문제도 발생한다.
그렇기 때문에 반복이 늘어나고 효율성이 떨어진다.
그래서 스프링은 설정 정보가 없어도 자동으로 스프링 빈을 등록하는 컴포넌트 스캔이라는 기능을 제공한다.
또 의존관계도 자동으로 주입하는 @Autowired 라는 기능도 제공한다.

AutoAppConfig.java

package hello.core;
    import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.context.annotation.FilterType;
    import static org.springframework.context.annotation.ComponentScan.*;
    @Configuration
    @ComponentScan(
            excludeFilters = @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes =
    Configuration.class))
    public class AutoAppConfig {
    }

컴포넌트 스캔을 사용하려면 먼저 @ComponentScan을 설정 정보에 붙여주면 된다.
기존의 AppConfig와는 다르게 @Bean으로 등록한 클래스가 하나도 없다.

tip: 컴포넌트 스캔을 사용하면 @Configuration 이 붙은 설정 정보도 자동으로 등록되기 때문에, AppConfig, TestConfig 등 앞서 만들어두었던 설정 정보도 함께 등록되고, 실행되어 버린다. 그래서 excludeFilters 를 이용해서 설정정보는 컴포넌트 스캔 대상에서 제외했다. 보통 설정 정보를 컴포넌트 스캔 대상에서 제외하지는 않지만, 기존 예제 코드를 최대한 남기고 유지하기 위해서 이 방법을 선택했다.

MemoryMemberRepository @Component 추가

  @Component
  public class MemoryMemberRepository implements MemberRepository {}

RateDiscountPolicy @Component 추가

@Component
public class RateDiscountPolicy implements DiscountPolicy {}

MemberServiceImpl @Component, @Autowired 추가

@Component
public class MemberServiceImpl implements MemberService {
    private final MemberRepository memberRepository;
    @Autowired
    public MemberServiceImpl(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    }
}

이전에 AppConfig에서는 @Bean 으로 직접 설정 정보를 작성했고, 의존관계도 직접 명시했다. 이제는 이런 설정 정보 자체가 없기 때문에, 의존관계 주입도 이 클래스 안에서 해결해야 한다.

@Autowired 는 의존관계를 자동으로 주입해준다. OrderServiceImpl @Component, @Autowired 추가

@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;
    }
}

Autowired를 사용하면 생성자에서 여러 의존관계도 한번에 주입받을 수 있다. AutoAppConfigTest.java

package hello.core.scan;
import hello.core.AutoAppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import
org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
public class AutoAppConfigTest {
    @Test
    void basicScan() {
        ApplicationContext ac = new
AnnotationConfigApplicationContext(AutoAppConfig.class);
        MemberService memberService = ac.getBean(MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberService.class);
    }
}

AnnotationConfigApplicationContext 를 사용하는 것은 기존과 동일하다.
설정 정보로 AutoAppConfig 클래스를 넘겨준다.
실행해보면 기존과 같이 잘 동작하는 것을 확인할 수 있다.

1) @ComponentScan

@ComponentScan 은 @Component 가 붙은 모든 클래스를 스프링 빈으로 등록한다.
이때 스프링 빈의 기본 이름은 클래스명을 사용하되 맨 앞글자만 소문자를 사용한다.
- 빈 이름 기본 전략: MemberServiceImpl 클래스 memberServiceImpl
- 빈 이름 직접 지정: 만약 스프링 빈의 이름을 직접 지정하고 싶으면@Component("memberService2") 이런식으로 이름을 부여하면 된다.

2)@Autowired 의존관계 자동 주입

생성자에 @Autowired 를 지정하면, 스프링 컨테이너가 자동으로 해당 스프링 빈을 찾아서 주입한다.
이때 기본 조회 전략은 타입이 같은 빈을 찾아서 주입한다.
- getBean(MemberRepository.class) 와 동일하다고 이해하면 된다.

-생성자에 파라미터가 많아도 다 찾아서 자동으로 주입한다.

탐색 위치와 기본 스캔 대상
탐색할 패키지의 시작 위치 지정
모든 자바 클래스를 다 컴포넌트 스캔하면 시간이 오래 걸린다. 그래서 꼭 필요한 위치부터 탐색하도록 시작위치를 지정할 수 있다.

  @ComponentScan(
          basePackages = "hello.core",
}

basePackages : 탐색할 패키지의 시작 위치를 지정한다. 이 패키지를 포함해서 하위 패키지를 모두 탐색한다.
basePackages = {"hello.core", "hello.service"} 이렇게 여러 시작 위치를 지정할 수도 있다.
basePackageClasses : 지정한 클래스의 패키지를 탐색 시작 위치로 지정한다.
만약 지정하지 않으면 @ComponentScan 이 붙은 설정 정보 클래스의 패키지가 시작 위치가 된다.

권장하는 방법
개인적으로 즐겨 사용하는 방법은 패키지 위치를 지정하지 않고, 설정 정보 클래스의 위치를 프로젝트 최상단에 두는 것이다. 최근 스프링 부트도 이 방법을 기본으로 제공한다.

컴포넌트 스캔 기본 대상
컴포넌트 스캔은 @Component 뿐만 아니라 다음과 내용도 추가로 대상에 포함한다.
- @Component: 컴포넌트 스캔에서 사용
- @Controller: 스프링 MVC 컨트롤러에서 사용
- @Service: 스프링 비즈니스 로직에서 사용
- @Repository: 스프링 데이터 접근 계층에서 사용
- @Configuration: 스프링 설정 정보에서 사용
  해당 클래스의 소스 코드를 보면 @Component 를 포함하고 있는 것을 알 수 있다.
```
@Component
  public @interface Controller {
  }
  @Component
  public @interface Service {
  }
  @Component
  public @interface Configuration {
  }
```
  tip: 사실 애노테이션에는 상속관계라는 것이 없다. 그래서 이렇게 애노테이션이 특정 애노테이션을 들고 있는 것을 인식할 수 있는 것은 자바 언어가 지원하는 기능은 아니고, 스프링이 지원하는 기능이다. 컴포넌트 스캔의 용도 뿐만 아니라 다음 애노테이션이 있으면 스프링은 부가 기능을 수행한다.
@Controller : 스프링 MVC 컨트롤러로 인식
@Repository : 스프링 데이터 접근 계층으로 인식하고, 데이터 계층의 예외를 스프링 예외로 변환해준다.
@Configuration : 앞서 보았듯이 스프링 설정 정보로 인식하고, 스프링 빈이 싱글톤을 유지하도록 추가
처리를 한다.
@Service : 사실 @Service 는 특별한 처리를 하지 않는다. 대신 개발자들이 핵심 비즈니스 로직이 여기에
있겠구나 라고 비즈니스 계층을 인식하는데 도움이 된다.
tip : useDefaultFilters 옵션은 기본으로 켜져있는데, 이 옵션을 끄면 기본 스캔 대상들이 제외된다.

3. 필터

IncludeFilters: 컴포넌트 스캔 대상을 추가로 지정한다.
execludeFilters: 컴포넌트 스캔에서 제외할 대상을 지정한다.

컴포넌트 스캔 대상에 추가할 애노테이션

  package hello.core.scan.filter;
  import java.lang.annotation.*;
  @Target(ElementType.TYPE)
  @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  @Documented
  public @interface MyIncludeComponent {
  }

컴포넌트 스캔 대상에서 제외할 애노테이션

package hello.core.scan.filter;
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MyExcludeComponent {
}

컴포넌트 스캔 대상에 추가할 클래스

package hello.core.scan.filter;

@MyIncludeComponent
public class BeanA {
}

@MyIncludeComponent 적용

컴포넌트 스캔 대상에서 제외할 클래스

package hello.core.scan.filter;
@MyExcludeComponent
public class BeanB {
}

@MyExcludeComponent 적용 설정 정보와 전체 테스트 코드

package hello.core.scan.filter;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import
org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.FilterType;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import static org.springframework.context.annotation.ComponentScan.Filter;
public class ComponentFilterAppConfigTest {
    @Test
    void filterScan() {
        ApplicationContext ac = new
AnnotationConfigApplicationContext(ComponentFilterAppConfig.class);
           BeanA beanA = ac.getBean("beanA", BeanA.class);
        assertThat(beanA).isNotNull();
        Assertions.assertThrows(
                NoSuchBeanDefinitionException.class,
                () -> ac.getBean("beanB", BeanB.class));
}
    @Configuration
    @ComponentScan(
            includeFilters = @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes =
MyIncludeComponent.class),
            excludeFilters = @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes =
MyExcludeComponent.class)
    )
    static class ComponentFilterAppConfig {
    }
}

@ComponentScan(
  includeFilters = @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes =
MyIncludeComponent.class),
  excludeFilters = @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes =
MyExcludeComponent.class)
)

includeFilters 에 MyIncludeComponent 애노테이션을 추가해서 BeanA가 스프링 빈에 등록된다.

excludeFilters 에 MyExcludeComponent 애노테이션을 추가해서 BeanB는 스프링 빈에 등록되지 않는다

FilterType 옵션
ANNOTATION: 기본값, 애노테이션을 인식해서 동작한다.
ex) org.example.SomeAnnotation
ASSIGNABLE_TYPE: 지정한 타입과 자식 타입을 인식해서 동작한다.
ex) org.example.SomeClass
ASPECTJ: AspectJ 패턴 사용
ex) org.example..*Service+
REGEX: 정규 표현식
ex) org.example.Default.*
CUSTOM: TypeFilter 이라는 인터페이스를 구현해서 처리 ex) org.example.MyTypeFilter

4. 중복 등록과 충돌

컴포넌트 스캔에서 같은 빈 이름을 등록할 경우 두가지 상황이 있다.
1. 자동 빈 등록 vs 자동 빈 등록
2. 수동 빈 등록 vs 자동 빈 등록

자동 빈 등록 vs 자동 빈 등록

컴포넌트 스캔에 의해 자동으로 스프링 빈이 등록되는데, 그 이름이 같은 경우 스프링은 오류를 발생시킨다.
ConflictingBeanDefinitionException 예외 발생 수동 빈 등록 vs 자동 빈 등록
```
 @Component
   public class MemoryMemberRepository implements MemberRepository {
```
```
 @Configuration
   @ComponentScan(
           excludeFilters = @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes =
   Configuration.class)
   )
   public class AutoAppConfig {
       @Bean(name = "memoryMemberRepository")
       public MemberRepository memberRepository() {
           return new MemoryMemberRepository();
       }
}
```
이 경우 수동 빈 등록이 우선권을 가진다.
(수동 빈이 자동 빈을 오버라이딩 해버린다.) 수동 빈 등록시 남는 로그
```
   Overriding bean definition for bean 'memoryMemberRepository' with a different
definition: replacing
```
물론 개발자가 의도적으로 이런 결과를 기대했다면, 자동 보다는 수동이 우선권을 가지는 것이 좋다. 하지만 현실은 개발자가 의도적으로 설정해서 이런 결과가 만들어지기 보다는 여러 설정들이 꼬여서 이런 결과가 만들어지는 경우가 대부분이다.
그러면 정말 잡기 어려운 버그가 만들어진다. 항상 잡기 어려운 버그는 애매한 버그다.
그래서 최근 스프링 부트에서는 수동 빈 등록과 자동 빈 등록이 충돌나면 오류가 발생하도록 기본 값을 바꾸었다.

References (참고 자료)

https://www.inflearn.com/

JiwonMoon

기술에 대한 사용 목적과 구동 원리를 이해 및 정리하기 위한 저장소로 사용 중입니다.

스프링 핵심 원리 - 기본편 [ 컴포넌트 스캔 ]