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• 스프링 컨테이너 생성
• 컨테이너에 등록된 모든 빈 조회
• 스프링 빈 조회 - 기본
• 스프링 빈 조회 - 동일한 타입이 둘 이상
• 스프링 빈 조회 - 상속 관계
• BeanFactory와 ApplicationContext
• 다양한 설정 형식 지원 - 자바 코드, XML
• 스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefinition

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1. 스프링 컨테이너 생성

스프링 컨테이너가 생성되는 과정을 알아보자.

//스프링 컨테이너 생성
ApplicationContext applicationContext =
				new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

• ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다.

• ApplicationContext 는 인터페이스로 이루어져 있다.(다형성이 적용)

• 스프링 컨테이너는 XML을 기반으로 만들 수 있고, 애노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 만들 수 있다.

• 직전에 AppConfig 를 사용했던 방식이 애노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 스프링 컨테이너를 만든 것이다.

• 자바 설정 클래스를 기반으로 스프링 컨테이너( ApplicationContext )를 만들어보자.

• new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); 이 클래스는 ApplicationContext 인터페이스의 구현체이다.

참고: 더 정확히는 스프링 컨테이너를 부를 때 BeanFactory , ApplicationContext 로 구분해서 이야기한다. 이 부분은 뒤에서 설명하겠다. BeanFactory 를 직접 사용하는 경우는 거의 없으므로 일반적으로 ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다.

1-1. 스프링 컨테이너 생성 과정

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class)로 인터페이스인 스프링 컨테이너를 만들었다.

스프링 컨테이너를 생성할 때는 구성 정보를 지정해주어야 한다.
-> AppConfig.class가 구성정보가 된다.

스프링 컨테이너는 파라미터로 넘어온 AppConfig.class에서 @Bean 어노테이션으로 빈 객체를 지정해 준 객체들을 가져온다.

스프링 빈 저장소에서 빈 이름은 메서드 이름이 된다.

때때로 @Bean(name= "xxxx")로 직접 빈 이름을 지정할 수 있다.

-> 주의: 빈 이름은 항상 다른 이름을 부여해야 한다. 같은 이름을 부여하면, 다른 빈이 무시되거나, 기존 빈을 덮어버리거나 설정에 따라 오류가 발생한다.

스프링 컨테이너에서 각각의 빈을 먼저 생성한 후, 설정 정보를 참고해서 의존관계를 주입(DI)한다.

단순히 자바 코드를 호출하는 것 같지만, 차이가 있다. 이 차이는 뒤에 싱글톤 컨테이너에서 설명한다.

참고
스프링은 빈을 생성하고, 의존관계를 주입하는 단계가 나누어져 있다. 그런데 이렇게 자바 코드로 스프링 빈을 등록하면 생성자를 호출하면서 의존관계 주입도 한번에 처리된다. 여기서는 이해를 돕기 위해 개념적으로 나누어 설명했다. 자세한 내용은 의존관계 자동 주입에서 다시 설명하겠다.

1-2. 정리

스프링 컨테이너를 생성하고, 설정(구성) 정보를 참고해서 스프링 빈도 등록하고, 의존관계도 설정했다. 이제 스프링 컨테이너에서 데이터를 조회해보자.

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2. 컨테이너에 등록된 모든 빈 조회

2-1. 테스트 코드 작성

package hello.core.beanfind;


import hello.core.AppConfig;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class ApplicationContextInfoTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("모든 빈 출력하기")
    void findAllBeans() {
        String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
        for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
            Object bean = ac.getBean(beanDefinitionName);
            System.out.println("beanDefinitionName = " + beanDefinitionName + " bean = " + bean);
        }
    }
}

실행하면 모든 빈 정보를 출력할 수 있다.

ac.getBeanDefinitionNames() 메서드에서 스프링에 등록된 모든 빈 이름을 조회하고 ac.getBean()에 해당 beanName을 인자로 넘겨 빈 객체(인스턴스)를 조회한다.

실행결과를 보면 내가 만들어준 빈 말고도 많은 빈들이 출력되는걸 볼 수 있다. 이는 스프링의 기능을 위해 생성되는 빈들인데, 섞여서 나오니 가독성이 떨어져서 내가 등록한 빈들만 조회하고 싶다면 아래와 같이 사용을 할 수 있다.

@Test
@DisplayName("애플리케이션 빈 출력하기")
void findApplicationBean() {
    String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
    for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
        BeanDefinition beanDefinition = ac.getBeanDefinition(beanDefinitionName);

        //ROLE_APPLICATION -> 스프링 내부에서 쓰는 빈이 아니라 내가 개발하기 위해서 등록한 빈만 출력(또는 외부 라이브러리 등)
        if(beanDefinition.getRole() == BeanDefinition.ROLE_APPLICATION){
            Object bean = ac.getBean(beanDefinitionName);
            System.out.println("name = " + beanDefinitionName + ", object = " + bean);
        }
    }
}

이제 내가 만들어준 빈들만 출력되는것을 볼 수 있다.

코드중 getRole()을 통해 빈을 구분할 수 있는데, 여기서는 내가 사용하기위해 만든 빈들(혹은 외부 라이브러리에서 등록한 빈들)을 구분하기 위해 BeanDefinitio.ROLE_APPLICATION을 사용해준다.

• ROLE_APPLICATION : 일반적으로 사용자가 정의한 빈
• ROLE_INFRASTRUCTURE : 스프링이 내부에서 사용하는 빈

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3. 스프링 빈 조회 - 기본

스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾는 가장 기본적인 조회 방법

• ac.getBean(빈이름, 타입)
• ac.getBean(타입)
  

조회 대상 스프링 빈이 없으면 예외 발생

• NoSuchBeanDefinitionException: No bean named 'xxxxx' available

package hello.core.beanfind;

import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import static org.assertj.core.api.Assertions.*;
  
class ApplicationContextBasicFindTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

	@Test
	@DisplayName("빈 이름으로 조회")
    void findBeanByName() {
    	MemberService memberService = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
	}

	@Test
	@DisplayName("이름 없이 타입만으로 조회") void findBeanByType() {
    	MemberService memberService = ac.getBean(MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }
  
    @Test
	@DisplayName("구체 타입으로 조회")
    void findBeanByName2() {
    	MemberServiceImpl memberService = ac.getBean("memberService", MemberServiceImpl.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
	} 
    
    @Test
	@DisplayName("빈 이름으로 조회X") void findBeanByNameX() {
    	//ac.getBean("xxxxx", MemberService.class);
        Assertions.assertThrows(NoSuchBeanDefinitionException.class, 
        							() -> ac.getBean("xxxxx", MemberService.class));
	} 
}

참고: 구체 타입으로 조회하면 변경시 유연성이 떨어진다.

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4. 스프링 빈 조회 - 동일한 타입이 둘 이상

타입으로 조회시 같은 타입의 스프링 빈이 둘 이상이면 오류가 발생한다.

이때는 빈 이름을 지정하자. ac.getBeansOfType() 을 사용하면 해당 타입의 모든 빈을 조회할 수 있다.

package hello.core.beanfind;

import hello.core.AppConfig;
import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.Map;

import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertThrows;

public class ApplicationContextSameBeanFindTest {

    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(sameBeanConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("타입으로 조회시 같은 타입이 둘이면,중복 오류가 발생한다.")
    void findBeanByTypeDuplicate() {
        assertThrows(NoUniqueBeanDefinitionException.class, () -> ac.getBean(MemberRepository.class));
    }

    @Test
    @DisplayName("타입으로 조회시 같은 타입이 둘 이상 있으, 빈 이름으로 지정하면 된다.")
    void findBeanByName() {
        MemberRepository memberRepository = ac.getBean("memberRepository1", MemberRepository.class);
        assertThat(memberRepository).isInstanceOf(MemberRepository.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("특정 타입 모두 조회하기")
    void findAllBeanByType() {
        Map<String, MemberRepository> beansOfType = ac.getBeansOfType(MemberRepository.class);
        for (String key : beansOfType.keySet()) {
            System.out.println("key = " + key + " value = " + beansOfType.get(key));
        }
        System.out.println("beansOfType = " + beansOfType);
        assertThat(beansOfType.size()).isEqualTo(2);
        
    }


    @Configuration
    static class sameBeanConfig {
        @Bean
        public MemberRepository memberRepository1() {
            return new MemoryMemberRepository();
        }

        @Bean
        public MemberRepository memberRepository2() {
            return new MemoryMemberRepository();
        }
    }
}

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5. 스프링 빈 조회 - 상속 관계

• 부모 타입으로 조회하면, 자식 타입도 함께 조회한다.

• 그래서 모든 자바 객체의 최고 부모인 Object 타입으로 조회하면, 모든 스프링 빈을 조회한다.

지금까지 getBean 메서드를 통해 이름과타입, 혹은 타입으로 빈을 조회했는데, 의문점이 생긴다.

할인정책 타입 DiscountPolicy이라는 인터페이스로 빈을 조회해도 구현체들이 모두 조회된다. 이는 부모 타입으로 조회할 경우 자식 타입도 함께 조회되기 때문인데, 그렇기의 자바의 최고 조상 객체인 Object 타입으로 조회하면, 모든 스프링 빈을 조회하게 된다. 위 예시에서 Object로 빈을 조회하면 1번부터 7번까지 전부 조회되게 된다.

package hello.core.beanfind;

import hello.core.AppConfig;
import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
import hello.core.discount.RateDiscountPolicy;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.Map;

import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertThrows;

public class ApplicationContextExtendsFindTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("부모타입으로 조회, 같은 타입의 자식이 둘 이상이 있으면, 중복 오류 발생")
    void findBeanByParentTypeDuplicate() {
        assertThrows(NoUniqueBeanDefinitionException.class, () -> ac.getBean(DiscountPolicy.class));
    }

    @Test
    @DisplayName("부모타입으로 조회시, 같은 타입의 자식이 둘 이상 있으, 빈 이름을 지정하면 된다.")
    void findBeanByParentTypeBeanName() {
        DiscountPolicy rateDiscountPolicy = ac.getBean("rateDiscountPolicy", DiscountPolicy.class);
        assertThat(rateDiscountPolicy).isInstanceOf(RateDiscountPolicy.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("특정 하위 타입(구체적인 하위타입)으로 조회")    // 좋지 않은 방법
    void findBeanBySubType() {
        RateDiscountPolicy bean = ac.getBean(RateDiscountPolicy.class);
        assertThat(bean).isInstanceOf(RateDiscountPolicy.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("부모 타입으로 모두 조회하기")
    void findAllBeanByParentType() {
        Map<String, DiscountPolicy> beansOfType = ac.getBeansOfType(DiscountPolicy.class);
        assertThat(beansOfType.size()).isEqualTo(2);

        // 공부하려고 출력물을 짜는 것 실제로 테스트 할 때는 사용하면 안됨
        for (String key : beansOfType.keySet()) {
            System.out.println("key = " + key + " value = " + beansOfType.keySet());
        }
    }

    @Test
    @DisplayName("Object 타입으로 모두 조회하기")
    void findAllBeanByObjectType() {
        Map<String, Object> beansOfType = ac.getBeansOfType(Object.class);
        for (String key : beansOfType.keySet()) {
            System.out.println("key = " + key + " value = " + beansOfType.keySet());
        }
    }

    // 거의 이런 테스트는 할 일이 없다.(순수한 자바로 스프링 컨테이너를 사용할 때) 실제 개발 할 때는 순수자바로 사용하지 않기 때문에
    // 하지만 이런 식으로 돌아간다는 것을 알아두면 좋다.

    @Configuration
    static class TestConfig {
        @Bean
        public DiscountPolicy rateDiscountPolicy() {
            return new RateDiscountPolicy();
        }

        @Bean
        public DiscountPolicy fixDiscountPolicy() {
            return new FixDiscountPolicy();
        }
    }
}

• 거의 이런 테스트는 할 일이 없다.(순수한 자바로 스프링 컨테이너를 사용할 때)
  --> 실제 개발 할 때는 순수자바로 사용하지 않기 때문에

• 하지만 이런 식으로 돌아간다는 것과 Object객체가 모든 객체의 부모라는 것을 알아가면 된다.

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6. BeanFactory와 ApplicationContext

beanFactory와 ApplicationContext에 대해서 알아보자.

BeanFactory

• 스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스다.
• 스프링 빈을 관리하고 조회하는 역할을 담당한다.
• getBean() 을 제공한다.
• 지금까지 우리가 사용했던 대부분의 기능은 BeanFactory가 제공하는 기능이다.

ApplicationContext

• BeanFactory 기능을 모두 상속받아서 제공한다.
• 빈을 관리하고 검색하는 기능을 BeanFactory가 제공해주는데, 그러면 둘의 차이가 뭘까?
• 애플리케이션을 개발할 때는 빈을 관리하고 조회하는 기능은 물론이고, 수 많은 부가기능이 필요하다.

6-1. ApplicatonContext가 제공하는 부가기능

• 메시지소스를 활용한 국제화 기능(MessageSource)
  • 예를 들어서 한국에서 들어오면 한국어로, 영어권에서 들어오면 영어로 출력
• 환경변수(EnvironmentCapable)
  • 로컬, 개발, 운영등을 구분해서 처리 애플리케이션
• 이벤트(ApplicationEventPublisher)
  • 이벤트를 발행하고 구독하는 모델을 편리하게 지원
• 편리한 리소스 조회(ResourceLoader)
  • 파일, 클래스패스, 외부 등에서 리소스를 편리하게 조회

6-2. 정리

• ApplicationContext는 BeanFactory의 기능을 상속받는다.
• ApplicationContext는 빈 관리기능 + 편리한 부가 기능을 제공한다.
• BeanFactory를 직접 사용할 일은 거의 없다. 부가기능이 포함된 ApplicationContext를 사용한다.
• BeanFactory나 ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 한다.

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7. 다양한 설정 형식 지원 - 자바 코드, XML

스프링 컨테이너는 다양한 형식의 설정 정보를 받아드릴 수 있게 유연하게 설계되어 있다.
ex) 자바 코드, XML, Groovy 등등

애노테이션 기반 자바 코드 설정 사용

• 지금까지 했던 것이다.
• new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class)
• AnnotationConfigApplicationContext 클래스를 사용하면서 자바 코드로된 설정 정보(BeanDefinition)를 넘기면 된다.

XML 설정 사용

• 최근에는 스프링 부트를 많이 사용하면서 XML기반의 설정은 잘 사용하지 않는다. 아직 많은 레거시
  프로젝트 들이 XML로 되어 있고, 또 XML을 사용하면 컴파일 없이 빈 설정 정보를 변경할 수 있는 장점도 있으므로 한번쯤 배워두는 것도 괜찮다.

• GenericXmlApplicationContext 를 사용하면서 xml 설정 파일을 넘기면 된다.

XmlAppConfig 사용 자바 코드

package hello.core.xml;

import hello.core.member.MemberService;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.GenericXmlApplicationContext;

import static org.assertj.core.api.Assertions.*;

public class XmlAppContext {
    @Test
    void xmlAppContext() {
        ApplicationContext ac = new GenericXmlApplicationContext("appConfig.xml");
        MemberService memberService = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberService.class);
    }
}

xml 기반의 스프링 빈 설정 정보
src/main/resources/appConfig.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="memberService" class="hello.core.member.MemberServiceImpl">
        <constructor-arg name="memberRepository" ref="memberRepository"/>
    </bean>
    <bean id="memberRepository"
          class="hello.core.member.MemoryMemberRepository"/>
    <bean id="orderService" class="hello.core.order.OrderServiceImpl">
        <constructor-arg name="memberRepository" ref="memberRepository"/>
        <constructor-arg name="discountPolicy" ref="discountPolicy"/>
    </bean>
    <bean id="discountPolicy" class="hello.core.discount.RateDiscountPolicy"/>
</beans>

• xml 기반의 appConfig.xml 스프링 설정 정보와 자바 코드로 된 AppConfig.java 설정 정보를 비교해보면 거의 비슷하다는 것을 알 수 있다.

• xml기반으로 설정하는 것은 요즘 사용하지 않는다. 그냥 ApplicationContext인터페이스에서 다양한 파일의 정보로 설정할 수 있다는 것을 알아두면 된다.

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8. 스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefinition

스프링은 어떻게 이런 다양한 설정 형식을 지원한다.
-> 그 중심에는 BeanDefinition 이라는 추상화가 있다.
--> 쉽게 이야기해서 역할과 구현을 개념적으로 나눈 것이다!

• XML, 자바코드를 읽어서 BeanDefinition을 만들면 된다.

• 스프링 컨테이너는 자바 코드인지, XML인지 몰라도 된다. 오직 BeanDefinition만 알면 된다.

• BeanDefinition 을 빈 설정 메타정보라 한다.

• @Bean , <bean> 당 각각 하나씩 메타 정보가 생성된다.

• 스프링 컨테이너는 이 메타정보를 기반으로 스프링 빈을 생성한다.

• AnnotationConfigApplicationContext 는 AnnotatedBeanDefinitionReader 를 사용해서 AppConfig.class 를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다.

• GenericXmlApplicationContext 는 XmlBeanDefinitionReader 를 사용해서 appConfig.xml 설정 정보를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다.

• 새로운 형식의 설정 정보가 추가되면, XxxBeanDefinitionReader를 만들어서 BeanDefinition 을 생성하면 된다.

8-1. BeanDefinition 살펴보기

BeanDefinition 정보

• BeanClassName: 생성할 빈의 클래스 명(자바 설정 처럼 팩토리 역할의 빈을 사용하면 없음)
• factoryBeanName: 팩토리 역할의 빈을 사용할 경우 이름, 예) appConfig
• factoryMethodName: 빈을 생성할 팩토리 메서드 지정, 예) memberService
• Scope: 싱글톤(기본값)
• lazyInit: 스프링 컨테이너를 생성할 때 빈을 생성하는 것이 아니라, 실제 빈을 사용할 때 까지 최대한 생성을 지연처리 하는지 여부
• InitMethodName: 빈을 생성하고, 의존관계를 적용한 뒤에 호출되는 초기화 메서드 명
• DestroyMethodName: 빈의 생명주기가 끝나서 제거하기 직전에 호출되는 메서드 명
• Constructor arguments, Properties: 의존관계 주입에서 사용한다. (자바 설정 처럼 팩토리 역할의
  빈을 사용하면 없음)

package hello.core.beandefinition;

import hello.core.AppConfig;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class BeanDefinitionTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("빈 설정 메타정보 확인")
    void findApplicationBean() {
        String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
        for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
            BeanDefinition beanDefinition = ac.getBeanDefinition(beanDefinitionName);

            if(beanDefinition.getRole() == BeanDefinition.ROLE_APPLICATION){
                System.out.println("beanDefinitionName = " + beanDefinitionName + " beanDefinition = " + beanDefinition);
            }
        }
    }
}

테스트를 돌려보면 위에 나온 BeanDefinition정보들이 모두 나온다.

정리

• BeanDefinition을 직접 생성해서 스프링 컨테이너에 등록할 수 도 있다.

• 하지만 실무에서 BeanDefinition을 직접 정의하거나 사용할 일은 거의 없다. 어려우면 그냥 넘어가면 된다^^!

• BeanDefinition에 대해서는 너무 깊이있게 이해하기 보다는, 스프링이 다양한 형태의 설정 정보를 BeanDefinition으로 추상화해서 사용하는 것 정도만 이해하면 된다.

• 가끔 스프링 코드나 스프링 관련 오픈 소스의 코드를 볼 때, BeanDefinition 이라는 것이 보일 때가 있다. 이때 이러한 메커니즘을 떠올리면 된다.

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References (참고 자료)
https://www.inflearn.com