컴포넌트 스캔과 @Autowired 의 메커니즘 : 필요성에 대해

msung99·7일 전
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시작에 앞서

본 포스팅은 제 지난 포스팅 시리즈 직접 만들어보며 이해하는 SOLID 원칙과 DI 설계 : 수동으로 직접 의존관계 주입해보기 에 이어서 진행되는 내용입니다. 이전 포스팅을 읽고 오시는 것을 권장드립니다!

객체지향 시리즈 포스팅 진행현황

현재 진행중인 포스팅 내용은 아래와 같습니다. 그 중 5번째 포스팅을 지금 진행해볼까합니다!

  • 객체지향을 아는척하지 말자 : 오해하고 있었던 객체지향의 정체
  • 예제로 이해하는 SOLID 5원칙, 그리고 스프링 DI 컨테이너의 등장
  • 직접 만들어보며 이해하는 SOLID 원칙과 DI 설계 : 수동으로 직접 의존관계 주입해보기
  • 싱글톤(SingleTon) : 왜 스프링 컨테이너를 써야할까?
  • 컴포넌트 스캔과 @Autowired 의 메커니즘 : 필요성에 대해 (현재 포스팅)
  • 알면 도움될 컴포넌트 스캔의 다양한 대상들과 DI 에 대한 해결방법

의존관계를 수동으로 직접 주입해야할까?

지난번 포스팅 시리즈에서 다룬 내용들은 모두 스프링 컨테이너에 빈을 직접 등록하고, 의존관계를 생성하는 것이었습니다.

그런데, 이렇게 등록해야 할 스프링 Bean 이 수백개가 되면 일일이 등록하기도 귀찮아지고, 매핑관계가 햇갈려지지 않을까요? 이를 해결하도록 스프링에서는 설정정보가 없어도 자동으로 스프링 빈을 등록하는 컴포넌트 스캔이라는 기능을 지원해줍니다.

또한 의존관계도 자동으로 주입해주는 Autowired 도 지원해줍니다.


컴포넌트 스캔

  • 컴포넌트 스켄은 이름 그대로 @Component 어노테이션이 붙은 클래스를 스캔해서 스프링 빈으로 등록합니다.

참고로 @Configuration 이 컴포넌트 스캔의 대상이 된 이유도 @Configuration 소스코드 원본을 열어보면 @Component 어노테이션이 붙어있기 때문입니다.

컴포넌트 스캔 대상 : @Component 어노테이션

  • 컴포넌트 스캔은 @ComponentScan 어노테이션이 붙은 구현 클래스들을 기반으로 의존관계를 주입해줍니다.

지난 포스팅에서 진행했었던 도메인 설계내용을 다시 가져와봤는데, 기억나시나요?

CarRepository 인터페이스에 대한 구현 클래스를 SonarTarRepository 를 선택하고 싶다고 해봅시다. 그러면 SonarTarRepository 만 @ComponentScan 어노테이션을 붙여줘서 컴포넌트 스캔 대상에 포함되도록 해주면 됩니다.

아래와 같이 어노테이션을 추가해주시면 됩니다.

@Component  // 맨 위에 어노테이션만 붙여주면 컴포넌트 스캔 대상에 포함된다!
public class SonarTarRepository implements CarRepository {

    private static Map<Integer, Car> carList = new HashMap<>();
    int autoCarIdx = 1;

    @Override
    public void makeCar(Car sonarTar) {
        carList.put(autoCarIdx, sonarTar);
        autoCarIdx++;
    }

    @Override
    public Car getCarInfo(int carIdx) {
        Car car = carList.get(carIdx);
        return car;
    }

    @Override
    public void incrementSpeed(int carIdx) {
        Car car = carList.get(carIdx);
        car.curSpeed += 20;
    }
}

Bean 등록 설정정보 클래스 : @ComponentScan, @Configuration

그런데 @Component 어노테이션만 명시해준다고 해서 바로 스프링 빈으로 등록되는 것이 아닙니다. 지난번에 진행했던 외부 설정정보 클래스 BeanConfig 처럼, 설정정보를 담고있는 클래스를 생성해줘야 합니다.

  • 컴포넌트 설정정보 클래스에는 @ComponentScan 어노테이션과, 지난번처럼 @Configuration 를 명시해줘야합니다.
@Configuration 
@ComponentScan
public class AutoBeanConfig {

}

위와 같이 명시해주면 끝입니다. 이전에는 @Bean 어노테이션을 일일이 등록해줘야 했는데, 정말 간단해졌죠? 설정정보 클래스 AutoBeanConfig 안에는 별내용이 들어있지도 않아서, 의존관계를 주입할때 햇갈릴일이 전혀 없어졌습니다.

유의사항

추가적으로 컴포넌트 스캔에서 제외하고 싶은 클래스 및 파일들은 아래와 같이 해주시면 됩니다.

@Configuration
@ComponentScan(
        basePackages = "hello.core", // 디폴트는 AutoAppConfig 가 있는 패키지 (hello.core) 에 있는 것들을 모두 컴포넌트 스캔한다. => 권장방법 : 패키지 위치를 이렇게 지정하지 말고, 설정 정보 클래스의 위치를 프로젝트 최상단에 두는 것이다.
        excludeFilters = @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes = Configuration.class)  // 컴포넌트 스캔을 해서 자동으로 모든것을 스프링 빈으로 등록할 때, 그 중에서 뺄것을 지정해주는 것
)        // 기존 클래스 BeanConfig 와 다르게 @Bean 으로 등록한 클래스가 하나도 없다!
public class AutoAppConfig {

}

지난번에 만들었던 설정정보 클래스 BeanConfig 같은 클래스 및 파일들이 없어지지 않고 존재한다면, 위와같이 컴포넌트 스캔 대상에서 제외시켜줘야 합니다.
BeanConfig 클래스와 같이 @Configuration 어노테이션이 붙은 클래스들도컴포넌트 스캔의 대상에 포함된다는 것을 유의합시다!


컴포넌트 스캔시 자동 의존관계 주입 : @Autowired

그런데 문제점이 하나 있습니다. 컴포넌트 스캔을 통해 스프링 빈을 등록하면, 의존관계는 어떻게 주입시켜줄까요? 의존관계를 주입시켜줄 방법이 없는데 말입니다. 이때 바로 @Autowired 어노테이션을 써야합니다.

이전에 BeanConfig 에서는 @Bean 으로 직접 설정 정보를 작성했고, 의존관계도 직접 명시했습니다.

이제는 이런 설정 정보 자체가 없기 떄문에, 의존관계 주입도 이 클래스 안에서 해결해야 한다. 이때 @Autowired 는 의존관계를 자동으로 주입해줘야하비다.

컴포넌트 스캔시 기존 @Bean 어노테이션을 사용하는 설정정보 클래스와 달리 의존관계를 주입할 방법이 없다. 이때 @Autowired 를 통해 의존관계를 자동으로 주입시켜주자!


자동 의존관계를 주입하는 방법과 과정

결론부터 말씀드리자면 아래와 같습니다.

생성자에 @Autowired 를 지정하면, 스프링 컨테이너가 자동으로 해당 스프링 빈을 찾아서 주입한다.

이어서 컴포넌트 스캔과 의존관계 주입의 전반적인 과정을 요약해보자면 다음과 같습니다.

  • 1.컴포넌트 스캔을 위해, 스캔 대상에 포함시킬 구현 클래스들에 @Component 어노테이션을 붙여준다.

  • 2.컴포넌트 스캔을 위한 설정정보 클래스를 생성해준다.

  • 3.컴포넌트 스캔을 위해 @Component 을 붙여준 각 구현 클래스의 생성자에 @Autowired 를 붙여줘서 자동으로 의존관계가 주입되도록 해준다.


자동 의존관계가 주입되는 메커니즘

게속해서 어떤 원리로 컴포넌트 스캔을 통한 Bean 등록 및 의존관계가 자동으로 주입되는 것인지 알아보겠습니다.

1. 컴포넌트 스캔 대상을 선택해서 스프링 빈으로 등록하기

예를들어 계속 이번 포스팅 시리즈에서 살펴봤던 SonarTarRepository, StarRexRepository 중에서 컴포넌트 스캔 대상으로 SonarTarRepository 를 선택해서 스프링 빈으로 등록했다고 해봅시다.

@Component
public class SonarTarRepository implements CarRepository {
     // ... (세부 구현내용 생략)
}

그렇다면 아래처럼 스프링 컨테이너에 SonarTarRepository 에 대한 Bean 이 등록될겁니다.

2. 컴포넌트 스캔을 위한 설정정보 클래스 생성해주기

계속 앞서 언급드렸던 내용이죠? 자세한 설명은 생략하겠습니다.

@Configuration 
@ComponentScan
public class AutoBeanConfig {

}

3. @Autowired 를 생성자에 명시하여 의존관계 주입해주기

다음으로는 생성자에 @Autowired 를 명시하여 자동으로 의존관계를 주입하게 해주면 됩니다. 이때 어떻게 자동 의존관계가 주입되는가 묻는다면, 앞서 스프링 빈에 등록된 스프링 빈들을 뒤져봐서 적합한 빈을 선택하고, 의존관계를 주입해주는 방식 인겁니다.

기존 코드

기존코드가 아래와 같다고 해봅시다. 아래와 같은 코드로는 @Autowired 없어서 의존관계가 주입되지 않습니다.

@Component
public class CarServiceImpl implements CarService{

    private final CarRepository carRepository;

    public CarServiceImpl(CarRepository carRepository){
        this.carRepository = carRepository;
    }

    @Override
    public void makeCar(Car car) {
        carRepository.makeCar(car);
    }

    // ... (이하 세부구현 내용 생략)
}

그런데 아래와 같이 @Autowired 를 명시해주면, 앞서 스프링 컨테이너에 등록된 Bean 중에서 적합한 Bean 을 찾고 의존관계를 알아서 주입해주는 것입니다. 이번 예제에서는 SonarTarRepository 에 대한 Bean 이 선택되고 의존관계가 주입되겠죠?

리팩토링 코드

@Component
public class CarServiceImpl implements CarService{

    private final CarRepository carRepository;

    @Autowired
    public CarServiceImpl(CarRepository carRepository){
        this.carRepository = carRepository;
    }
    
    @Override
    public void makeCar(Car car) {
        carRepository.makeCar(car);
    }

    // ... (이하 세부구현 내용 생략)
}

자동 의존관계 주입 메커니즘 세부분석

앞선 과정을 좀 더 세부적으로 설명드리자면 다음과 같습니다.

  • CarServiceImpl 에 대한 스프링 빈을 생성하면서, 스프링은 스프링 컨테이너에 있는 CarRepository 에 대한 스프링 빈이 있는지 뒤집니다.

  • 정확히는 뒤져볼때 타입을 기준으로 뒤져봅니다. 즉 CarRepository 와 같은 타입이 스프링 빈으로 등록되어 있는지 보는 것입니다.

  • 따라서 스프링 빈 중에서 SonarTarRepository 를 타입이 동일한것으로 찾게되고 의존관계를 주입해줍니다.
    (=> 어짜피 상속 관계에서 SonarTarRepository 는 CarRepository 의 자식 타입이니, 같은 타입으로 인식하는 것입니다! )


마치며

이로써 기존에 스프링 설정정보를 수동으로 일일이 입력하던 귀찮은 작업없이, 컴포넌트 스캔과 @Autowired 를 통해 자동으로 의존관계를 주입하는 방법에 대해 메커니즘을 자세히 알아봤습니다.

이번 포스팅을 마무리로 스프링의 객체지향 관련 시리즈 블로깅을 마무리 지으려고 했으나, Autowired, 컴포넌트 스캔과 관련해 추가적으로 알면 크게 도움될 내용들에 관해 하나 더 진행해볼까합니다.

궁금한점이 있으시다면 댓글로 알려주세요! 도와드리겠습니다 😉

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꾸준히 성장하는 과정속에서, 제 지식을 많은 사람들과 공유하기 위한 블로그입니다 😉

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