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Back-end/java spring

[Spring] 빈 스코프 알아보기

by kkkdh 2023. 1. 7.
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빈 스코프란?

지금까지 살펴본 빈은 스프링 컨테이너와 함께 생성되어, 스프링 컨테이너가 종료될 때까지 유지된다고 배웠다. 그러나, 이것은 스프링 빈이 기본적으로 싱글톤 스코프로 생성되기 때문이다.

 

여기서 빈 스코프라는 말은 말 그대로 빈이 존재할 수 있는 범위를 의미한다.

 

스프링은 다양한 스코프를 지원한다.

  • 싱글톤: 기본 스코프, 스프링 컨테이너의 시작부터 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 빈 스코프
  • 프로토타입: 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입까지만 관여하고, 이후에는 더 관리하지 않음. 매우 짧은 범위의 스코프이다.
  • 웹 관련 스코프
    • request: 웹 요청이 들어오고 나갈 때까지 유지되는 스코프
    • session: 웹 세션이 생성되고 종료될 때까지 유지되는 스코프
    • application: 웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프

다음과 같이 빈 스코프를 지정할 수 있다.

@Scope("prototype")
@Component
public class HelloBeanScope{
...
}

컴포넌트 스캔을 통한 자동 등록의 경우

@Scope("prototype")
@Bean
PrototypeBean HelloBean(){
    return new HelloBean();
}

 수동 등록의 경우


프로토타입 스코프

싱글톤타입 빈 요청

기존의 싱글톤 빈은 클라이언트가 같은 빈을 요청하더라도 새로운 빈을 생성하지 않고, 스프링 컨테이너에서 하나의 빈을 유지하며 같은 것을 반환하는 구조로 동작한다.

싱글톤 스코프의 빈

스프링 컨테이너가 스프링 빈을 관리하며, 같은 요청이 와도 같은 객체 인스턴스를 클라이언트에게 반환해 준다.

 

프로토타입 빈 요청

프로토타입 빈의 요청 과정

반면에, 프로토타입 빈을 요청하는 경우 클라이언트가 요청하는 시점에서 매번 새로운 빈의 생성 + DI(의존관계 주입) 과정이 이루어진다.

 

그리고 이렇게 클라이언트에게 생성한 빈을 전달한 이후에 스프링 컨테이너는 해당 빈을 관리하지 않는다. 만들어진 스프링 빈의 관리에 대한 책임클라이언트에게 전달되는 것이다.

 

그래서 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 프로토타입 빈에 대해서는 호출되지 않는다고 한다. (생성 및 의존관계 주입 이후에 스프링 컨테이너에 남지 않기 때문이다.)

 

코드로 확인하는 싱글톤 타입과 프로토타입 빈의 비교

다음의 코드를 빈 스코프만 변경해서, 싱글톤 타입과 프로토타입 빈을 비교해 보자.

지금은 싱글톤 타입으로 지정되어 있다.
싱글톤 빈에 대한 테스트 코드

싱글톤 빈은 스프링 컨테이너와 함께 생성되고, 하나의 객체로만 관리되기 때문에 위 테스트 코드는 성공할 것이고, ac.close() method와 함께 소멸자 콜백을 호출하며, 빈이 소멸될 것이다.

예상한대로 동작

역시 스프링 컨테이너와 함께 싱글톤타입 빈이 생성되고, 하나의 빈으로 컨테이너에서 관리되며, 스프링 컨테이너의 소멸과 함께 스프링 빈도 소멸되는 결과를 확인할 수 있다.

 

다음으로는 프로토타입 빈의 생성 및 소멸 과정을 확인해 보자.

scope 어노테이션만 변경
변수의 이름을 제외하면, 거의 똑같은 테스트 코드이다.

앞선 싱글톤타입 빈의 테스트 코드와 비교되는 점은, 스프링 컨테이너에서 프로토타입 빈을 생성하고 의존관계를 주입 + 초기화 단계까지만 관여하기 때문에, 객체 자체에서 소멸자 메서드를 호출해줘야 한다.

결과에서 주목할 점은, 스프링 빈을 사용하려 할 때, 생성된다는 점이다.

위 결과에서 볼 수 있듯이, 프로토타입 빈은 싱글톤타입 빈과 다르게, 사용하려 하는 경우에 생성된다. (find 요청 이후에 초기화 콜백 메서드가 실행되는 결과로 알 수 있다.)

 

프로토타입 빈의 특징 정리

  • 스프링 컨테이너에 요청할 때마다 새롭게 생성됨
  • 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여한다.
  • 종료 메서드가 호출되지 않는다.
  • 그에 따라 프로토타입 빈은 빈을 조회한 클라이언트가 관리의 책임을 맡게 된다. 따라서 필요하다면, 종료 메서드 호출도 클라이언트가 직접해야 한다.

프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용할 시에 문제점

무슨 문제가 있겠냐고 생각할 수 있지만, 싱글톤 빈과 프로토타입 스코프 빈을 함께 사용하는 경우 의도한 대로 동작하지 않을 수 있는 문제가 발생한다.

 

보통 우리가 프로토타입 스코프 빈을 사용하는 주요 목적은 요청할 때마다 새로운 빈을 생성해 사용하고 싶은 경우이다.

이렇게 요청할 때마다 새로운 빈을 생성해 사용하고 싶은 경우에 사용할 것이다.

  1. 클라이언트 A가 프로토타입 빈을 요청한 이후에, 클라이언트 B가 같은 빈을 요청해도 스프링 컨테이너는 새롭게 생성해서 반환해 준다.
  2. 그러므로 클라이언트 B가 받은 빈 안에 있는 count field의 값은 새로 생성되기 때문에, 0일 것이다.
  3. 따라서 클라이언트 B가 addCount() method를 호출해도 count 필드의 값은 1이 된다.

이를 코드로 구현하면 다음과 같다. 코드는 간단하지만, 다음 예시를 위해 작성하도록 한다.

public class SingletonWithPrototypeTest1 {

    @Test
    void prototypeFind(){
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(PrototypeBean.class);

        PrototypeBean prototypeBean1 = ac.getBean(PrototypeBean.class);
        prototypeBean1.addCount();
        assertThat(prototypeBean1.getCount()).isEqualTo(1);

        PrototypeBean prototypeBean2 = ac.getBean(PrototypeBean.class);
        prototypeBean2.addCount();
        assertThat(prototypeBean2.getCount()).isEqualTo(1);

    }

    @Scope("prototype")
    static class PrototypeBean{
        private int count = 0;

        public void addCount(){
            count++;
        }

        public int getCount(){
            return count;
        }

        @PostConstruct
        public void init(){
            System.out.println("PrototypeBean.init " + this);
        }

        @PreDestroy
        public void destroy(){
            System.out.println("PrototypeBean.destroy");
        }
    }
}

client마다 받은 PrototypeBean의 count field 값이 logic을 수행한 이후에 각각 1을 갖는 결과를 확인할 수 있다.

 

이렇게 의도대로 클라이언트가 요청할 때마다 프로토타입 빈이 생성되는 경우도 있는가 하면, 다음과 같은 경우가 의도와 다른 동작을 유발할 수 있다.

싱글톤 빈 안에서 프로토타입 빈을 사용하는 경우

하나의 시나리오를 통해 어떻게 문제가 일어나는지 정리해 보자.

 

두 개의 스프링 빈이 있다.

1. 싱글톤 타입의 clientBean

2. 프로토타입의 prototypeBean

 

그리고 clientBean은 내부 logic을 구현하기 위해서 prototypeBean을 사용한다.

 

다음 그림의 과정에 따라 시나리오를 전개해 보자.

clientBean은 스프링 컨테이너와 함께 생성되고, 생성 시점에서 prototypeBean에 대한 의존관계가 주입된다.

  1. clientBean은 의존관계 자동 주입을 사용한다. 주입 시점에서 스프링 컨테이너에 prototypeBean을 요청한다.
  2. 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성해 clientBean에 반환한다. 이때, prototypeBean의 count field 값은 0
  3. 이 시점부터 prototypeBean은 스프링 컨테이너에서 벗어나 clientBean의 내부 필드에 보관된다. (정확히는 참조값을 보관)
  4. 클라이언트 A는 clientBean의 logic() method를 호출
  5. clientBean의 logic() method에서는 prototypeBean의 addCount() method를 호출해 프로토타입 빈의 count field 값을 증가시킨다.

  1. 새롭게 클라이언트 B가 clientBean을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. clientBean은 싱글톤 빈이기 때문에, 항상 같은 객체의 인스턴스를 반환받는다.
  2. 여기서 중요한 점. clientBean이 내부에 갖고 있는 prototypeBean은 이미 과거(스프링 컨테이너 생성 시점)에 주입이 끝난 빈이다. 따라서 사용할 때마다 새로 생성되지 않는다!
  3. 클라이언트 B가 clientBean의 logic() method를 호출
  4. 역시 clientBean의 logic() method는 prototypeBean의 addCount() method를 호출해 프로토타입 빈의 count field 값을 증가시킨다. 원래 count 값이 1이었으므로, 2가 된다.

테스트를 위해 작성한 clientBean
테스트 코드

앞선 시나리오를 코드로 옮긴 테스트 코드이며, 결과는 시나리오와 동일하게 돌아간다. (테스트 코드가 성공함)

 

스프링은 일반적으로 싱글톤 빈을 사용하기 때문에, 주로 싱글톤 빈이 프로토타입 빈을 사용하는 구조

 

그런데, 싱글톤 빈은 생성 시점에서만 의존관계 주입을 받기 때문에, 프로토타입 빈이 새로 생성되기는 하지만, 싱글톤 빈과 함께 계속 유지되는 것이 문제가 되는 상황이다. (원래 사용 의도에 엇나간다)

 

이는 의도한 시나리오가 아닐 것, 프로토타입 빈을 사용하는 것은 사용할 때마다 새롭게 생성해서 사용하는 것을 원할 것이기 때문이다.

 

이를 해결하는 방법을 정리해 보자.

참고: 여러 빈에서 같은 프로토타입 빈을 주입받으면, 당연히 주입받는 시점에 새로운 프로토타입 빈이 생성되어 주입된다.

예를 들어서 clientA, clientB가 각각 의존관계 주입을 받으면 각각 다른 인스턴스의 프로토타입 빈을 주입받는다.
clientA → prototypeBean@x01
clientB → prototypeBean@x02

물론 그렇다고, clientBean을 사용할 때마다 새로 생성되는 것은 아니다.

프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용하는 경우 Provider로 문제 해결

가장 무식하면서, 간단하게 이 문제를 해결하는 방법은 싱글톤 빈이 프로토타입 빈을 사용할 때마다 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청하는 것이다. (이러면 매번 새로 생성될 것이기 때문이다.)

 

하지만 너무 비효율적이다. 코드 예시는 그냥 생략하겠다.

  • 여기서 DL이라는 개념이 등장하는데, 기존의 의존관계를 외부에서 주입받는 DI가 아니라, 직접 필요한 의존관계를 찾는 것을 Dependency Lookup 줄여서 DL이라고 한다. (의존관계 조회(탐색))
  • 그런데, 앞서 말한 바와 같이 애플리케이션 컨텍스트 전체를 주입받아서, 프로토타입 빈을 매번 생성하는 구조는 스프링 컨테이너에 종속적인 코드가 되며, 단위 테스트 또한 어려워진다.
  • 따라서 지금은 프로토타입 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 딱! DL의 기능 정도만 제공해주는 무언가가 필요하다

스프링은 이 모든 걸 이미 제공하고 있다.

 

ObjectFactory, ObjectProvider를 사용할 수 있다.

지정한 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 DL 서비스를 제공하는 것이 바로 ObjectProvider이다.

 

참고로 과거에는 ObjectFactory를 사용했는데, 여기에 여러 가지 기능이 더해져서 만들어진 것이 ObjectProvider라고 한다. 따라서 둘 중에서는 ObjectProvider를 사용하면 될 것 같다.

 

코드로 살펴보자.

ObjectProvider를 사용한 예시

이렇게 ObjectProvider를 사용해서, 프로토타입 빈을 사용하는 시점에 빈을 조회하도록 구현할 수 있다. (이렇게 되면, 사용할 때마다 프로토타입 빈이 생성될 것이다.)

  • 실행해 보면, prototypeBeanProvider.getObject() method를 통해 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성되는 결과를 확인 가능
  • ObjectProvider의 getObject() method를 호출하면, 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다. (DL)
  • 스프링이 제공하는 기능을 사용하지만, 기능이 단순하기 때문에, 단위 테스트를 만들거나 mock 코드를 만들기 훨씬 쉬워진다.
  • ObjectProvider(ObjectFactory)는 지금 딱 필요한 DL 기능만 제공한다.

 

특징

  • ObjectFactory: 기능이 단순, 별도의 라이브러리 필요 없음, 스프링에 의존
  • ObjectProvider: ObjectFactory 상속, 옵션, 스트림 처리등 편의 기능이 많고, 별도의 라이브러리가 필요하다.

그래서 별도의 라이브러리가 필요 없는 기술이 등장한다.

 

JSR-330 Provider

마지막 방법은 javax.inject.Provider라는 JSR-330 자바 표준을 사용하는 방법이다.

 

이 방법을 사용하려면, javax.inject.javax.inject:1 라이브러리를 gradle에 추가해야 한다.

build.gradle에 추가해줘야 한다.

라이브러리를 추가한 이후에 Provider의 코드를 보면, 다음과 같이 아주 간단한 걸 확인할 수 있다.

아주 심플하게 get 밖에 없다.
코드도 그냥, Provider로 바꾸고, get method를 사용하도록 변경하면 끝

  • 실행해보면 provider.get()을 통해서 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성되는 것을 확인할 수 있다.
  • provider의 get()을 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다. (DL)
  • 자바 표준이고, 기능이 단순하므로 단위테스트를 만들거나 mock 코드를 만들기는 훨씬 쉬워진다.
  • Provider는 지금 딱 필요한 DL 정도의 기능만 제공한다.

특징

  • get() method 하나로 기능이 매우 단순하다. (장점이자 단점이다)
  • 별도의 라이브러리가 필요하다.
  • 자바 표준이므로 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 사용 가능하다.

정리

  • 그러면 프로토타입 빈을 언제 사용할까? 매번 사용할 때마다 의존관계 주입이 완료된 새로운 객체가 필요한 경우 사용하면 된다. 그러나, 실무에서는 싱글톤 빈으로 대부분의 문제를 해결할 수 있어 프로토타입 빈을 사용하는 경우가 드물다고 한다.
  • ObjectProvider, JSR330 Provider 등은 프로토타입뿐만 아니라 DL이 필요한 경우 언제든지 사용할 수 있다.
참고: 실무에서 자바 표준인 JSR-330 Provider를 사용할 것인지, 아니면 스프링이 제공하는 ObjectProvider를 사용할 것인지 고민이 될 것이다.

ObjectProvider는 DL을 위한 편의 기능을 많이 제공해주고 스프링 외에 별도의 의존관계 추가가 필요 없기 때문에 편리하다. 만약(정말 그럴 일은 거의 없겠지만) 코드를 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 사용할 수 있어야 한다면 JSR-330 Provider를 사용해야 한다.

스프링을 사용하다 보면 이 기능뿐만 아니라 다른 기능들도 자바 표준과 스프링이 제공하는 기능이 겹칠 때가 많이 있다.

대부분 스프링이 더 다양하고 편리한 기능을 제공해주기 때문에, 특별히 다른 컨테이너를 사용할 일이 없다면, 스프링이 제공하는 기능을 사용하면 된다.

웹 스코프

앞서 정리한 싱글톤 스코프는 스프링 컨테이너의 시작과 끝까지 함께하는 매우 긴 스코프이고, 프로토타입 스코프는 생성과 의존관계 주입, 그리고 초기화까지만 진행하는 특별한 스코프였다.

 

이번에는 웹 스코프를 공부해 보자.

 

웹 스코프의 특징

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

 

웹 스코프의 종류

  • request: HTTP 요청 하나가 들어오고 나갈 때까지 유지되는 스코프이다. 각각의 HTTP 요청마다 별도의 빈 인스턴스가 생성되고, 관리된다.
  • session: HTTP Session과 동일한 생명주기를 갖는 스코프
  • application: 서블릿 컨텍스트(Servlet Context)와 동일한 생명주기를 갖는 스코프
  • websocket: 웹 소켓과 동일한 생명주기를 갖는 스코프

사실 세션이나, 서블릿 컨텍스트, 웹 소켓 같은 용어를 잘 모르는 분들도 있을 것이다. (나도 일부는 잘 모르겠다)

여기서는 request 스코프를 예제로 설명하겠다. 나머지도 범위만 다르지 동작 방식은 비슷하다.

위 그림과 같이 request 웹 스코프는 클라이언트의 request 요청에 따라서 빈을 생성하고, 같은 request에 대해서는 해당 빈을 공유하는 방식으로 동작한다고 함.

 

자세한 개념은 스프링을 이용한 웹 개발 공부를 더 진행하면 명확하게 이해할 수 있을 것 같다.


request 스코프 예제 만들기

웹 환경 추가

우선 웹 환경을 추가해줘야 한다. 웹 스코프는 앞서 정리한 바와 같이 웹 환경에서만 동작하기 때문이다.

 

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'

- build.gradle에 위 코드를 추가 작성

이제, CoreApplication의 main method 실행시 웹 기술이 들어가며, 서버가 띄워진다.
물론 이렇게만 뜬다.

참고: 'spring-boot-starter-web' 라이브러리를 추가하면, 스프링 부트는 내장 톰캣 서버를 활용해서 웹 서버와 스프링을 함께 실행시킨다.
참고: 스프링 부트는 웹 라이브러리가 없으면, 우리가 지금까지 학습한 AnnotationConfigApplicationContext를 기반으로 애플리케이션을 구동한다. 
웹 라이브러리가 추가되면, 웹과 관련된 추가 설정과 환경들이 필요하므로 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext를 기반으로 애플리케이션을 구동한다.

 

request 스코프 예제 개발

이제 예제 코드를 작성해 보자. 동시에 여러 HTTP 요청이 오면 정확히 어떤 요청이 남긴 로그인지 구분하기가 어렵다.

 

이럴 때, 사용하기 좋은 것이 바로 request 스코프이다.

다음과 같이 로그가 남도록 request 스코프를 활용해서 추가 기능을 개발해 보자.

이렇게 로그가 남도록 구현해 보자.

  • 기대하는 공통 포맷: [UUID][requestURL] {message}
  • UUID를 사용해서 HTTP 요청을 구분하자. (UUID는 모든 request에 대해 unique 하게 생성된다.)
  • requestURL 정보도 추가로 넣어서 어떤 URL을 요청해서 남은 로그인지 확인하자.
package hello.core.common;

import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;
import java.util.UUID;

@Component
@Scope(value = "request")
public class MyLogger {

    private String uuid;
    private String requestURL;

    public void setRequestURL(String requestURL){
        this.requestURL = requestURL;
    }

    public void log(String message){
        System.out.println("[" + uuid + "] " + "[" + requestURL + "] " + message);
    }

    @PostConstruct
    public void init(){
        //전세계에서 유일한 하나를 만든다.
        uuid = UUID.randomUUID().toString();
        System.out.println("[" + uuid + "] request scope bean create:" + this);
    }

    //소멸시까지 스프링 컨테이너에 의해 관리되기 때문에, 소멸자 콜백이 실행된다.
    @PreDestroy
    public void close(){
        System.out.println("[" + uuid + "] request scope bean close:" + this);
    }
}
  • 로그를 출력하기 위한 MyLogger 클래스이다.
  • @Scope(value = "request")를 사용해서 request 스코프로 지정함. 이제 이 빈은 HTTP 요청당 하나씩 생성되고, HTTP 요청이 끝나는 시점에 소멸된다.
  • 이 빈이 생성되는 시점에 자동으로 @PostConstruct 초기화 메서드를 사용해 uuid를 생성해서 저장해 둔다. 이 빈은 HTTP 요청 당 하나씩 생성되므로, uuid를 저장해두면 다른 HTTP 요청과 구분할 수 있다.
  • 이 빈이 소멸되는 시점에서 @PreDestroy를 사용해서 종료 메시지를 남긴다.
  • requestURL은 이 빈이 생성되는 시점에는 알 수 없기 때문에, 외부에서 setter로 입력받는다.
package hello.core.web;

import hello.core.common.MyLogger;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

@Controller
@RequiredArgsConstructor
public class LogDemoController {

    private final LogDemoService logDemoService;
    private final MyLogger myLogger;

    @RequestMapping("log-demo")
    @ResponseBody
    public String logDemo(HttpServletRequest request){
        String requestURL = request.getRequestURL().toString();
        myLogger.setRequestURL(requestURL);

        myLogger.log("controller test");
        logDemoService.logic("testId");

        return "OK";
    }
}
  • 로거가 잘 작동하는지 확인하는 테스트용 컨트롤러다.
  • 여기서 HttpServletRequest를 통해서 요청 URL을 받았다.
    • requestURLhttp://localhost:8080/log-demo일 것이다.
  • 이렇게 받은 requestURL 값을 myLogger에 저장해 둔다.
  • myLogger는 HTTP 요청 당 각각 구분되므로 다른 HTTP 요청 때문에 값이 섞이는 걱정은 하지 않아도 된다.
  • 컨트롤러에서 controller test라는 로그를 남긴다.
참고: requestURL을 MyLogger에 저장하는 부분은 컨트롤러보다는 공통 처리가 가능한 스프링 인터셉터나 서블릿 필터 같은 곳을 활용하는 것이 좋다. 여기서는 예제를 단순화하고, 아직 스프링 인터셉터를 학습하지 않은 분들을 위해서 컨트롤러를 사용했다. 스프링 웹에 익숙하다면 인터셉터를 사용해서 구현해 보자.

마지막으로 서비스 계층에 대항하는 테스트 코드도 다음과 같이 작성해 보자.

package hello.core.web;

import hello.core.common.MyLogger;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Required;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class LogDemoService {
    private final MyLogger myLogger;
    public void logic(String id) {
        myLogger.log("service id = " + id);
    }
}
  • 비즈니스 로직이 있는 서비스 계층에서도 로그를 출력해 보자.
  • 여기서 중요한 점이 있다. request scope를 사용하지 않고 파라미터로 이 모든 정보를 서비스 계층에 넘긴다면, 파라미터가 많아서 지저분해진다. 더 문제는 requestURL 같은 웹과 관련된 정보가 웹과 관련 없는 서비스 계층까지 넘어가게 된다. 웹과 관련된 부분은 컨트롤러까지만 사용해야 한다. 서비스 계층은 웹 기술에 종속되지 않고, 가급적 순수하게 유지하는 것이 유지보수 관점에서 좋다.
  • request scope의 MyLogger 덕분에 이런 부분을 파라미터로 넘기지 않고, MyLogger의 멤버변수에 저장해서 코드와 계층을 깔끔하게 유지할 수 있다.

하지만, 이렇게 코드르 짜고 실행해 보면, 기대와는 다르게 에러가 발생한다.

이런 내용의 에러가 발생

이는 스프링 애플리케이션을 실행하는 시점에서 싱글톤 빈은 생성해서 주입이 가능하지만, request 스코프 빈은 요청이 들어올 때, 생성되기 때문에 아직 생성되지 않기 때문이다.

 

따라서 이 빈은 실제 고객의 요청이 와야 생성할 수 있기 때문에, 이 부분을 고쳐줘야 하는데, 여기에는 이전에 공부한 Provider를 적용할 수 있다!


스코프와 Provider

첫 번째 해결 방안은 직전에 언급한 Provider를 사용하는 방법이다. (ObjectProvider를 적용해서 해결해보자.)

컨트롤러에 적용
서비스에도 적용

이렇게 ObjectProvider를 이용해서 나중에 의존관계가 주입될 수 있도록 변경해 준다. 프로토타입 스코프 빈을 필요할 때 생성할 수 있도록 변경한 것과 동일한 방식이라는 생각이 들었다.

UUID, request URL, message가 출력된다.
HTTP request 마다 uuid가 매번 새롭게 생성된다.

이렇게 동시에 여러 요청이 들어와도, 요청마다 request 스코프 빈이 생성되는 것을 확인할 수 있었다.

웹 브라우저에도 이렇게 결과가 나온다.

  • ObjectProvider 덕분에 ObjectProvider.getObject()를 호출하는 시점까지 request scope 빈의 생성을 지연할 수 있게 되었다.
  • ObjectProvider.getObject()를 호출하는 시점에는 HTTP 요청이 진행 중이기 때문에, request scope 빈의 생성이 정상 처리된다.
  • ObjectProvider.getObject()LogDemoController, LogDemoService에서 각각 한 번씩 따로 호출해도 같은 HTTP 요청이면, 같은 스프링 빈이 반환된다!! -> 이거 직접 구현하려면 엄청나게 힘들다고 한다.

스코프와 프록시

이번에는 프록시 방식을 사용해 보자.

MyLogger에 붙인 Scope 어노테이션을 이렇게 수정하고

  • 여기가 핵심이라고 한다. proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS를 추가하자.
    • 적용 대상이 인터페이스가 아닌 클래스면 위와 같이 TARGET_CLASS를 선택
    • 적용 대상이 인터페이스인 경우 INTERFACES를 선택
  • 이렇게 하면, MyLogger의 가짜 프록시 클래스를 만들어주고, HTTP request와 상관없이 가짜 프록시 클래스를 다른 빈에 미리 주입해 줄 수 있다고 한다.

아까 오류가 났던 코드를 다시 위와 같이 바꿔준다.

이렇게 변경한 후에 실행하면, 성공하는 결과를 확인 가능.

Provider를 사용해서 성공한 결과와 같은 결과를 얻을 수 있었다.
어떻게 프록시 클래스가 어떻게 생겨먹었는지 출력해보자.
저번에 @Configuration을 사용했을 때 봤던 것이 또 등장함

CGLIB라는 라이브러리로 내 클래스를 상속받은 가짜 프록시 객체를 만들어 일단 주입한다.

  • @Scope의 proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS를 설정하면, 스프링 컨테이너는 CGLIB라는 바이트 코드를 조작하는 라이브러리를 사용해서, MyLogger를 상속받은 가짜 프록시 객체를 생성한다.
  • 결과를 찍어봐도, 우리가 만든 MyLogger가 아니라 MyLogger$$EnhancerBySpringCGLIB라고 나오며, CGLIB에 의해 새로 만들어진 객체임을 확인할 수 있다.
  • 이건 ac.getBean("MyLogger", MyLogger.class)로 조회해도, 프록시 객체를 가져온다고 한다.
  • 그래서 의존관계 주입에도 가짜 프록시 객체가 주입된다.

프록시 객체를 경유해서 실제 객체가 필요할 때 연결되는 구조이다.

가짜 프록시 객체는 요청이 올 때, 내부에서 진짜 빈을 요청하는 위임 로직을 갖고 있다.

  • 가짜 프록시 객체는 내부에 진짜 myLogger(진짜 빈)을 찾는 방법을 알고 있다.
  • 우리 예시에서는 클라이언트가 myLogger.logic()을 호출하는 시점에서, 사실은 가짜 프록시 객체의 메서드를 호출한 것이다.
  • 이때, 가짜 프록시 객체가 request 스코프인 진짜 객체의 myLogger.logic()을 호출한다.
  • 가짜 프록시 객체는 원본 클래스를 상속받아 만들어졌기 때문에, 이 객체를 사용하는 클라이언트의 입장에서는 이게 원본인지 아닌지도 모르게 동일하게 사용 가능하다. (다형성)

 

동작 정리

  • 스프링의 CGLIM라는 바이트 코드 조작 라이브러리가 내 클래스를 상속받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.
  • 이렇게 만들어진 가짜 프록시 객체는 실제 요청이 오면 내부에서 실제 빈을 찾는 로직을 갖고 있다.
  • 가짜 프록시는 진짜 빈의 스코프(request scope)와 관계가 없고, 사실상 싱글톤처럼 동작한다. (내부에 위임 로직을 갖고 있을 뿐이다.)

 

특징 정리

  • 프록시 객체 덕분에 클라이언트는 마치 싱글톤 빈을 사용하듯 편하게 request 스코프 빈을 사용할 수 있게 됨
  • Provider 사용과 proxy 사용을 하는 것이 중요한 것이 아니라 핵심은 진짜 객체를 꼭 필요한 시점에서 지연 처리하는 개념이다!!
  • 단지 어노테이션 변경 만으로 클라이언트 코드의 변경 없이 원본 객체를 프록시 객체로 변경할 수 있다. 이것이 바로 다형성과 DI 컨테이너가 가진 큰 강점
  • 꼭 웹 스코프가 아니더라도 프록시를 사용할 수 있다고 한다. (프로토타입 스코프 빈에 사용하나?)

주의점

  • 마치 싱글톤을 사용하는 것과 같지만, 엄연히 다르기 때문에 사용에 주의해야 한다.
  • 이러한 특별한 스코프 빈들은 꼭 필요한 곳에서만 최소화해서 사용하자.. 무분별한 사용 시 유지 보수가 어려워진다고 한다..
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