📚 1. 빈 스코프

스프링 빈(Bean) : 스프링 컨테이너에서 관리하는 자바 객체
스코프 : 존재할 수 있는 범위
즉, 빈 스코프는 스프링 빈이 존재할 수 있는 범위를 뜻한다.
지금까지는 스프링 빈이 스프링 컨테이너의 시작과 함께 생성되어서 스프링 컨테이너가 종료될 때까지 유지된다고 학습하였다. 이유로는 스프링 빈이 기본적으로 싱글톤 스코프로 생성되었기 때문이다.

 

스프링이 지원하는 다양한 스코프

  • 싱글톤 : 기본 스코프, 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프이다.
  • 프로토타입 : 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존간계 주입까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프
  • 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

 

빈 스코프 사용법

(1) 컴포넌트 스캔 자동 등록

@Scope("prototype")
@Component
public class HelloBean {}

 
(2) 수동 등록

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

 

📚 2. 프로토타입 스코프

기존의 스프링 컨테이너에 등록된 스프링 빈은 싱글톤 스코프이다.

  • 싱글톤 스코프의 빈을 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 같은 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다.
  • 반면에 프로토타입 스코프를 스프링 컨테이너에 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 새로운 인스턴스를 생성해서 반환한다.

 

1) 싱글톤 스코프의 스프링 빈 요청
스크린샷 2021-12-27 오후 4 47 14
1-1) 싱글톤 스코프의 빈을 요청하면 모두 동일한 스프링 빈을 반환한다.

2) 프로토타입 빈 요청1
스크린샷 2021-12-27 오후 4 47 27
(1) 프로토타입 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
(2) 스프링 컨테이너는 이 시점에 프로토타입 빈을 생성하고, 필요한 의존관계를 주입한다.

3) 프로토타입 빈 요청2
스크린샷 2021-12-27 오후 4 47 37
(3) 스프링 컨테이너는 생성한 프로토타입 빈을 클라이언트에 반환한다.
(4) 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 오면 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성해서 반환한다.

 

📌 정리
스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성하고, 의존관계 주입, 초기화까지만 처리한다.
클라이언트에 빈을 반환하고, 이후 스프링 컨테이너는 생성된 프로토타입 빈을 관리하지 않는다.
프로토타입 빈을 관리할 책임은 프로토타입 빈을 받은 클라이언트에 있다.
그래서 @PreDestory 같은 종료 메서드도 호출되지 않는다.

 

싱글톤 스코프 빈 테스트
test/../hello.core/scope/SingletonTest

package hello.core.scope;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Scope;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

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

public class SingletonTest {

    @Test
    void singletonBeanFind(){
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(SingletonBean.class);

        SingletonBean singletonBean1 = ac.getBean(SingletonBean.class);
        SingletonBean singletonBean2 = ac.getBean(SingletonBean.class);
        System.out.println("singletonBean1 = " + singletonBean1);
        System.out.println("singletonBean2 = " + singletonBean2);
        assertThat(singletonBean1).isSameAs(singletonBean2);

        ac.close(); // 종료
    }

    @Scope("singleton")
    static class SingletonBean{
        @PostConstruct
        public void init(){
            System.out.println("SingletonBean.init");
        }

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

singletonBeanFind() 테스트를 실행 결과
싱글톤 스코프의 빈을 조회
스크린샷 2021-12-27 오후 5 21 02

  • 싱글톤 스코프의 스프링 빈은 여러 번 호출해도 모두 같은 인스턴스 참조 주소 값을 가진다.
  • 스프링 컨테이너 종료시 소멸 메서드도 자동으로 실행된다.

 

스크린샷 2021-12-27 오후 4 58 45

@Scope("prototype") 밑에
@Component가 없는 이유
: 애노테이션 new AnnotationConfigApplicationContext(PrototypeBean.class); 이렇게 지정할 시 PrototypeBean 클래스가 컴포넌트 대상처럼 동작하기 때문에 @Component가 적혀있지 않아도 @ComponentScan 처럼 @Component 를 등록한다.

 

프로토타입 스코프 빈 테스트

package hello.core.scope;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Scope;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

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

public class PrototypeTest {

    @Test
    void prototypeBeanFind(){
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(PrototypeBean.class);
        System.out.println("find prototypeBean1");
        PrototypeBean prototypeBean1 = ac.getBean(PrototypeBean.class);
        System.out.println("find prototypeBean2");
        PrototypeBean prototypeBean2 = ac.getBean(PrototypeBean.class);
        System.out.println("prototypeBean1 = " + prototypeBean1);
        System.out.println("prototypeBean2 = " + prototypeBean2);
        assertThat(prototypeBean1).isNotSameAs(prototypeBean2);

    }

    @Scope("prototype")
    static class PrototypeBean{
        @PostConstruct
        public void init(){
            System.out.println("PrototypeBean.init");
        }

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

    }
}


실행 결과
스크린샷 2021-12-27 오후 5 28 06

  • 프로토타입 빈 2개가 참조하는 인스턴스 참조 주소 값이 다르다.
  • 스프링 컨테이너 종료시 소멸 메서드가 실행되지 않았다. (직접 (close)적어주니 호출됨)

 

🔔 정리

  • 싱글톤은 스프링 컨테이너와 생명주기를 같이하지만, 프로토타입 스프링 빈은 생명주기를 달리한다.
  • 싱글톤 빈은 스프링 컨테이너 생성 시점에 초기화 메서드가 실행 되지만, 프로토타입 스코프의 빈은 스프링 컨테이너에서 빈을 조회할 때 생성되고, 초기화 메서드도 실행된다. (예시에서 프로토타입 빈을 2번 조회했을 때 완전히 다른 스프링 빈이 생성되고, 초기화도 2번 실행되었다.)
  • 싱글톤 스프링 빈은 매번 스프링 컨테이너에서 동일한 인스턴스를 반환하지만, 프로토타입 스프링 빈은 스프링 컨테이너에 요청할 때마다 새로운 스프링 빈을 생성 후 의존관계까지 주입 및 초기화 진행 후 반환한다.
  • 싱글톤 빈은 스프링 컨테이너가 관리하기 때문에 스프링 컨테인가 종료될 때 빈의 종료 메서드가 실행되지만, 프로토타입 빈은 스프링 컨테이너가 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화 까지만 관여한다. (이외는 관리하지 않는다.)
  • 따라서, 프로토타입 빈은 스프링 컨테이너가 종료될 때 @PreDestroy 와 같은 종료 메서드가 실행되지 않는다.

 

🔔 프로토타입 빈의 특징 정리

  • 스프링 컨테이너에 요청할 때 마다 새로 생성된다.
  • 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여한다.
  • 종료 메서드가 호출되지 않는다. (클라이언트가 직접 호출해야 한다.)
  • 프로토타입 빈은 프로토타입 빈을 조회한 클라이언트가 관리해야 한다.

 

📚 3. 프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용시 문제점

스프링 컨테이너에 프로토타입 스코프의 빈을 요청하면 항상 새로운 객체 인스턴스를 생성해서 반환한다.
하지만 싱글톤 빈과 함께 사용할 때는 의도한 대로 잘 동작하지 않으므로 주의해야 한다.

 

스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 직접 요청하는 예제

1. 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈 직접 요청1
스크린샷 2021-12-28 오전 11 24 32
(1) 클라이언트A는 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
(2) 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 새로 생성해서 반환(x01)한다. 해당 빈의 count 필드 값은 0이다.
(3) 클라이언트는 조회한 프로토타입 빈에 addCount() 를 호출하면서 count 필드를 +1 한다.
결과적으로 프로토타입 빈(x01)의 count는 1이 된다.

2. 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈 직접 요청2
스크린샷 2021-12-28 오전 11 28 10
(1) 클라이언트B는 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
(2) 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 새로 생성해서 반환(x02)한다. 해당 빈의 count 필드 값은 0이다.
(3) 클라이언트는 조회한 프로토타입 빈에 addCount() 를 호출하면서 count 필드를 +1 한다.
결과적으로 프로토타입 빈(x02)의 count는 1이 된다.

 

prototype
test/../hello.core/scope/SingletonWithPrototypeTest1

package hello.core.scope;

import ch.qos.logback.core.net.server.Client;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Scope;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

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

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 destory(){
            System.out.println("PrototypeBean.destory");
        }
    }
}

 

싱글톤 빈이 의존관계 주입을 통해서 프로토타입 빈을 주입받아서 사용하는 예제

  • 싱글톤 빈에서 프로토타입 빈 사용
  • clientBean 이라는 싱글톤 빈이 의존관계 주입을 통해서 프로토타입 빈을 주입받아서 사용하는 예제이다.

 

1. 싱글톤에서 프로토타입 빈 사용1
스크린샷 2021-12-28 오전 11 28 40
clienBean 은 싱글톤이므로, 보통 스프링 컨테이너 생성 시점에 함께 생성되고, 의존관계 주입도 발생한다.
(1) clientBean 은 의존관계 자동 주입을 사용한다. 주입 시점에 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
(2) 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성해서 clientBean 에 반환한다. 프로토타입 빈의 count 필드 값은 0이다.
이제 clientBean 은 프로토타입 빈을 내부 필드에 보관한다. (정확히는 참조값을 반환한다.)

2. 싱글톤에서 프로토타입 빈 사용2
스크린샷 2021-12-28 오전 11 28 48
클라이언트 A는 clientBean 을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상 같은 clientBean 이 반환된다.
(3) 클라이언트 A는 clientBean.logic() 을 호출한다.
(4) clientBean 은 prototypeBean의 addCount() 를 호출해서 프로토타입 빈의 count를 증가한다. count 값이 1이 된다.

3. 싱글톤에서 프로토타입 빈 사용3
스크린샷 2021-12-28 오전 11 28 56
클라이언트 B는 clientBean 을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상 같은 clientBean 이 반환된다.
중요한 점 : clientBean 이 내부에 가지고 있는 프로토타입 빈은 이미 과거에 주입이 끝난 빈이다. 주입 시점에 스프링 컨테이너에 요청해서 프로토타입 빈이 새로 생성이 된 것이다. (사용할 때마다 새로 생성되는 것이 아니다❗️)
(5) 클라이언트 B는 clientBean.login() 을 호출한다.
(6) clientBean 은 prototypeBean의 addCount() 를 호출해서 프로토타입 빈의 count를 증가한다. 원래 count 값이 1이었으므로 2가 된다.

 

프로토타입 빈을 주입 받아서 사용
test/../hello.core/scope/SingletonWithPrototypeTest1

package hello.core.scope;

import ch.qos.logback.core.net.server.Client;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Scope;

import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

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

public class SingletonWithPrototypeTest1 {

    @Test
    void singletonClientUserPrototype(){
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(ClientBean.class, PrototypeBean.class);

        ClientBean clientBean1 = ac.getBean(ClientBean.class);
        int count1 = clientBean1.logic();
        assertThat(count1).isEqualTo(1);

        ClientBean clientBean2 = ac.getBean(ClientBean.class);
        int count2 = clientBean2.logic();
        assertThat(count2).isEqualTo(2);
    }



    static class ClientBean{
        private final PrototypeBean prototypeBean; // 생성시점에 주입

        @Autowired
        ClientBean(PrototypeBean prototypeBean) {
            this.prototypeBean = prototypeBean;
        }

        public int logic(){
            prototypeBean.addCount();
            int count = prototypeBean.getCount();
            return count;
        }
    }

    @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 destory(){
            System.out.println("PrototypeBean.destory");
        }
    }
}



스크린샷 2021-12-28 오후 12 21 24

 

❗️ 문제점 ❗️
스프링은 일반적으로 싱글톤 빈을 사용하므로, 싱글톤 빈이 프로토타입 빈을 사용하게 된다.
그런데 싱글톤 빈은 생성 시점에만 의존관계 주입을 받기 때문에, 프로토타입 빈이 새로 생성되기는 하지만, 싱글톤 빈과 함께 계속 유지되는 것이 문제이다.
우리가 원하는 것 : 프로토타입 빈을 주입 시점에만 새로 생성하는 것이 아니라, 사용할 때마다 새로 생성해서 사용하는 것을 원할 것이다.

 

참고 : 여러 빈에서 같은 프로토타입 빈을 주입 받으면, 주입 받는 시점에 각각 새로운 프로토타입 빈이 생성된다.
ex) clientA, clientB 각각 의존관계 주입을 받으면 각각 다른 인스턴스의 프로토타입 빈을 주입 받는다.
clientA ➡️ prototypeBean@x01
clientB ➡️ prototypeBean@x02
물론 사용할 때마다 새로 생성되는 것은 아니다.

 

📚 4. 프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용시 Provider로 문제 해결

싱글톤 빈과 프로토타입 빈을 혼용하는 경우 프로토타입의 의도대로 동작하지 않는 문제점을 발견하였다.
그럼 어떻게 싱글톤 빈과 혼용하더라도 프로토타입 빈을 매번 새롭게 생성하면서 사용할 수 있을까?

 

싱글톤 빈이 프로토타입을 사용할 때 마다 스프링 컨테이너에 새로 요청
test/../hello.core/scope/SingletonWithPrototypeTest1


public class PrototypeProviderTest {
    @Test
    void providerTest() {
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new
                AnnotationConfigApplicationContext(ClientBean.class, PrototypeBean.class);
        ClientBean clientBean1 = ac.getBean(ClientBean.class);
        int count1 = clientBean1.logic();
        assertThat(count1).isEqualTo(1);
        ClientBean clientBean2 = ac.getBean(ClientBean.class);
        int count2 = clientBean2.logic();
        assertThat(count2).isEqualTo(1);
    }

    static class ClientBean {
        @Autowired
        private ApplicationContext ac;

        public int logic() {
            PrototypeBean prototypeBean = ac.getBean(PrototypeBean.class);
            prototypeBean.addCount();
            int count = prototypeBean.getCount();
            return count;
        }
    }

    @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");
        }
    }
}

핵심 코드


static class ClientBean{
		@Autowired
    private ApplicationContext ac;

    public int logic() {
				PrototypeBean prototypeBean = ac.getBean(PrototypeBean.class);
        prototypeBean.addCount();
        int count = prototypeBean.getCount();
        return count;
    }

}

  • 매번 프로토타입 빈(PrototypeBean)을 새로 생성하는 것을 확인할 수 있다.
  • 이렇게 의존관계를 외부에서 주입(DI) 받는 것이 아닌 직접 필요한 의존관계를 찾는 것을 Dependency Lookup (DL) 의존관계 조회(탐색) 이라고 한다.
  • 하지만, 이렇게 스프링 애플리케이션 컨텍스트 전체를 주입받게 되면 스프링 컨테이너와 종속성이 생기고 테스트도 어려워진다.

 

ObjectFactory, ObjectProvider

ObjectFactory : 지정한 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 DL 서비스를 제공해준다. getObject 하나만 제공하는 FunctionalInterface이고, 별도의 라이브러리도 필요 없다. 스프링에 의존한다.
ObjectProvider : ObjectFactory에 편의 기능들을 (Optional, Stream ...) 추가해서 만들어진 객체, 별도의 라이브러리는 필요 없고 스프링에 의존한다.


static class ClientBean{
    @Autowired
    private ObjectProvider<PrototypeBean> prototypeBeanProvider;

    public int logic() {
        PrototypeBean prototypeBean = prototypeBeanProvider.getObject();
        prototypeBean.addCount();
        int count = prototypeBean.getCount();
        return count;
    }
}

→ 위에서 실행한 ac.getBean(ProtypeBean.class) 와 동일하게 매번 새로운 프로토타입 빈이 생성되는 것을 확인할 수 있다.
ObjectProvidergetObject()를 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다. (DL)
→ 스프링에 종속적인 것은 동일하지만, 기능이 단순해서 단위테스트 및 Mock 코드를 만들기는 훨씬 쉬워진다.

 

JSR-330 Provider

이러한 스프링의 의존성이 마음에 들지 않는다면, javax.inject.Provider 패키지의 JSR-330 자바 표준을 사용하는 방법이 있다.
javax.inject:javax.inject:1 라이브러리를 추가하자.

 

(1) build.gradle에 라이브러리 추가


dependencies {
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter'
    implementation 'javax.inject:javax.inject:1'

		...
}

(2) 테스트 코드 변경
test/../hello.core/scope/SingletonWithPrototypeTest1

import javax.inject.Provider;

...
	
    static class ClientBean {

        @Autowired
        private Provider<PrototypeBean> prototypeBeanProvider;

        public int logic() {
            PrototypeBean prototypeBean = prototypeBeanProvider.get();
            prototypeBean.addCount();
            int count = prototypeBean.getCount();
            return count;
        }
    }

실행 결과
스크린샷 2021-12-28 오후 1 28 50

  • provider.get() 을 통해서 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성되는 것을 확인할 수 있다.
  • providerget() 을 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다. (DL)
  • 자바 표준이고, 기능이 단순하므로 단위테스트를 만들거나 mock 코드를 만들기는 훨씬 쉬워진다.
  • 자바 표준이므로 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 사용 가능하다.
  • 별도의 라이브러리가 필요하다.

 

프로토타입 빈을 언제 사용해야 할까?

  • 여러 인스턴스를 검색해야 하는 경우
  • 인스턴스를 지연 혹은 선택적으로 찾아야 하는 경우
  • 순환 종속성을 깨기 위해서
  • 스코프에 포함된 인스턴스로부터 더 작은 범위의 인스턴스를 찾아 추상화 하기 위해서 사용한다.
  • 사용할 때 마다 의존관계 주입이 완료된 새로운 객체가 필요할 때 사용하면 된다.
    (실무에서는 웹 애플리케이션을 개발해보면, 싱글톤 빈으로 대부분의 문제를 해결할 수 있기 때문에 프로토타입 빈을 직접적으로 사용하는 일은 매우 드물다.)
  • ObjectProvider , JSR330 Provider 등은 프로토타입 뿐만 아니라 DL이 필요한 경우는 언제든지 사용할 수 있다.

 

자바 표준 JSR-330 Provider vs 스프링이 제공하는 ObjectProvider
ObjectProvider : DL을 위한 편의 기능을 많이 제공해주고 스프링 외에도 별도의 의존관계 추가가 필요 없기 때문에 편리하다.
JSR-330 Provider : 코드를 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 사용할 때 이용한다.

 

자바 표준과 스프링에서 제공하는 기능 중 무엇을 사용해야 할까?
대부분 스프링이 더 다양하고 편리한 기능을 제공하기 때문에, 특별히 다른 컨테이너를 사용할 일이 없다면, 스프링이 제공하는 기능을 사용하면 된다.
하지만, 해당 기능이 다른 컨테이너에서도 모두 호환이 되어야 한다면 자바 표준을 사용하면 된다.

 

📚 5. 웹 스코프

웹 스코프의 특징

  • 웹 환경에서만 동작하는 스코프
  • 스프링이 해당 스코프의 종료시점까지 관리하며, 종료 메서드도 호출된다.

 

웹 스코프 종류

  • request : HTTP 요청이 들어오고 나갈 때까지 유지되는 스코프, 각각의 HTTP 요청마다 별도의 빈 인스턴스가 생성되고 관리된다.
  • session : HTTP Session과 동일한 생명주기를 가지는 스코프
  • application : 서블릿 컨텍스트 (ServletContext)와 동일한 생명주기를 가지는 스코프
  • websocket : 웹 소켓과 동일한 생명주기를 가지는 스코프

 

네 종류 모두 범위는 다르지만 동작 방식은 비슷하다!
대표적으로 Request 웹 스코프를 가지고 학습하자!

 

HTTP request 요청 당 각각 할당되는 request 스코프

스크린샷 2021-12-28 오후 2 01 14

 

📚 6. request 스코프 예제 만들기

실제로 예제를 만들어보면서 학습하자.
만들어 볼 웹 스코프 범위의 빈은 로깅 빈이다.

 

1. build.gradle에 web 환경 추가

    //web 라이브러리 추가
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'

이제 hello.core.CoreApplication 의 main 메서드를 실행하면 웹 애플리케이션이 실행되는 것을 확인할 수 있다.

localhost:8080 으로 접속하면 웹 애플리케이션이 실행된다.

스크린샷 2021-12-28 오후 4 08 40

 

Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
Started CoreApplication in 0.914 seconds (JVM running for 1.528)
  • spring-boot-start-web 라이브러리를 추가하면 스프링 부트는 내장 톰캣 서버를 활용해서 웹 서버와 스프링을 함께 실행시킨다.
  • 스프링 부트는 웹 라이브러리가 없으면 AnnotationConfigApplicationContext 을 기반으로 애플리케이션을 구동한다. 웹 라이브러리가 추가되면 웹과 관련된 추가 설정과 환경들이 필요하므로 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext 를 기반으로 애플리케이션을 구동한다.

만약 기본 포트인 8080 포트를 다른 곳에서 사용중이어서 오류가 발생하면 포트를 변경해야 한다.
9090 포트로 변경하려면 다음 설정을 추가하자!
main/resources/application.properties


server.port = 9090

 

request 스코프 예제 개발

request 스코프 : 동시에 여러 HTTP 요청이 오면 어떤 요청이 남긴 로그인지 구분하기 어려울 때 사용한다.

 

다음과 같이 로그가 남도록 request 스코프를 활용해서 추가 기능을 개발하자!

  [d06b992f...] request scope bean create
  [d06b992f...][http://localhost:8080/log-demo] controller test
  [d06b992f...][http://localhost:8080/log-demo] service id = testId
  [d06b992f...] request scope bean close

기대하는 공통 포멧 : [UUID][requestURL]{message}

  • UUID 를 사용해서 HTTP 요청을 구분하자.
  • requestURL 정보도 추가로 넣어서 어떤 URL을 요청해서 남은 로그인지 확인하자.

 

main/../hello.core/common/MyLogger.java

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(){
        this.uuid = UUID.randomUUID().toString(); // UUID.randomUUID().toString() : unique한 아이디 생성해서 전달해줌
        System.out.println("[" + uuid + "] request scope bean create : " + this);
    }

    @PreDestroy
    public void close(){
        System.out.println("[" + uuid + "] request scope bean close : " + this);
    }
}

MyLogger - 로그 출력

  • @Scope(value = "request") 를 사용해서 request 스코프로 지정했다. 이제 이 빈은 HTTP 요청 당 하나씩 생성되고, HTTP 요청이 끝나는 시점에 소멸된다.
  • 이 빈이 생성되는 시점에 자동으로 @PostConstruct 초기화 메서드를 사용해서 uuid 를 생성해서 저장해둔다. 이 빈은 HTTP 요청 당 하나씩 생성되므로, uuid 를 저장해두면 다른 HTTP 요청과 구분할 수 있다.
  • 이 빈이 소멸되는 시점에 @PreDestory 를 사용해서 종료 메시지를 남긴다.
  • requestURL 은 이 빈이 생성되는 시점에는 알 수 없으므로, 외부에서 setter 로 입력 받는다.

 

main/../hello.core/web/LogDemoController


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 LogDemoServcie logDemoServcie;
    private final MyLogger myLogger;


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


        myLogger.log("controller test");
        logDemoServcie.logic("testId");
        return "OK";
    }
}

LogDemoController - 로거 작동 확인

  • HttpServletRequest 를 통해서 요청 URL을 받았다. (http://localhost:8080/log-demo)
  • 이렇게 받은 requestURL 값을 myLogger 에 저장해둔다. myLogger 는 HTTP 요청 당 각각 구분되므로 다른 HTTP 요청 때문에 값이 섞이는 걱정은 하지 않아도 된다.
  • 컨트롤러에서 controller test 라는 로그를 남긴다.

 

참고 : requestURL을 MyLogger에 저장하는 부분은 컨트롤러 보다는 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 구현해보자!

 

main/../hello.core/web/LogDemoService


package hello.core.web;

import hello.core.common.MyLogger;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class LogDemoServcie {

    private final MyLogger myLogger;


    public void logic(String id) {
        myLogger.log("service id : " + id);
    }
}

LogDemoService - 비즈니스 로직이 있는 서비스 계층에서도 로그 출력

  • request scope 를 사용하지 않고 파라미터로 이 모든 정보를 서비스 계층에 넘긴다면, 파라미터가 많아서 지저분해진다.

더 큰 문제로는 requestURL 같은 웹과 관련된 정보가 웹과 관련없는 서비스 계층까지 넘어가게 된다.

웹과 관련된 부분은 컨트롤러까지만 사용해야 한다.

서비스 계층은 웹 기술에 종속되지 않고, 가급적 순수하게 유지하는 것이 유지보수 관점에서 좋다.

  • request scopeMyLogger 덕분에 이런 부분을 파라미터로 넘기지 않고, MyLogger의 멤버변수에 저장해서 코드와 계층을 깔끔하게 유지할 수 있다.

 

실행

기대하는 출력

  [d06b992f...] request scope bean create
  [d06b992f...][http://localhost:8080/log-demo] controller test
  [d06b992f...][http://localhost:8080/log-demo] service id = testId
  [d06b992f...] request scope bean close

 

실제는 기대와 다르게 애플리케이션 실행 시점에 오류 발생

Error creating bean with name 'myLogger': Scope 'request' is not active for the
  current thread; consider defining a scoped proxy for this bean if you intend to
  refer to it from a singleton;

스프링 애플리케이션을 실행 시키면 오류가 발생한다.
스프링 애플리케이션을 실행하는 시점에 싱글톤 빈은 생성해서 주입이 가능하지만, request 스코프 빈은 아직 생성되지 않는다.
이 빈은 실제 고객의 요청이 와야 생성할 수 있기 때문이다.
정리하자면, 스프링 구동시 MyLogger 스프링 빈 등록을 요구하는데 해당 빈은 자신이 생성되어야 할 스코프 범위에 해당되지 않았기 때문에 에러가 발생한다.
(스프링 빈은 스프링 구동시점이 아닌 사용자의 HTTP request 요청 시점에 생성될 수 있다.)

 

이를 해결하기 위한 방법을 알아보자!

 

📚 7. 스코프와 Provider

스프링 빈의 생성시점이 구동시점이 아닌 지연된 시점인 경우, 해결책에 대해 알아보자!
먼저 이전에 배운 Provider를 사용하는 것이다.

 

ObjectProvider를 사용해보자!
main/../hello.core/web/LogDemoController


package hello.core.web;

import hello.core.common.MyLogger;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
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 ObjectProvider<MyLogger> myLoggerProvider;
    private final LogDemoService logDemoService;

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

        myLogger.log("controller test");
        Thread.sleep(100);
        logDemoService.logic("testId");
        return "OK";
    }
}

 

main/../hello.core/web/LogDemoService

package hello.core.web;

import hello.core.common.MyLogger;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class LogDemoService {
    private final ObjectProvider<MyLogger> myLoggerProvider;

    public void logic(String testId) {
        MyLogger myLogger = myLoggerProvider.getObject();
        myLogger.log("service id=" + testId);
    }
}

main() 메서드로 스프링을 실행하고, 웹 브라우저에 http://localhost:8080/log-demo 를 입력하자.

결과
스크린샷 2021-12-28 오후 5 41 31

  [d06b992f...] request scope bean create
  [d06b992f...][http://localhost:8080/log-demo] controller test
  [d06b992f...][http://localhost:8080/log-demo] service id = testId
  [d06b992f...] request scope bean close
  • ObjectProvider 덕분에 getObject() 를 호출하는 시점까지 request scope 빈의 생성을 지연할 수 있다.
  • ObjectProvider.getObject() 를 호출하는 시점에는 HTTP 요청이 진행중이므로 request scope 빈의 생성이 정상 처리된다.
  • ObjectProvider.getObject()LogDemoController , LogDemoService 에서 각각 한번씩 따로 호출해도 같은 HTTP 요청이면 같은 스프링 빈이 반환된다!

 

📚 8. 스코프와 프록시

스코프 속성을 이용해 스프링 빈을 프록시 객체로 만들어 줄 수 있다.
프록시 방식을 사용해보자!


@Component
@Scope(value = "request", proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
public class MyLogger {
}
  • proxyMode = ScopedProxMode.TARGET_CLASS 속성 추가
    • 적용 대상이 인터페이스가 아닌 클래스면 TARGET_CLASS 선택
    • 적용 대상이 인터페이스면 INTERFACES 선택

→ 이렇게 할시 MyLogger 는 가짜 프록시 클래스를 만들어두고 HTTP request 와 상관없이 가짜 프록시 클래스를 다른 빈에 미리 주입해둘 수 있다.

 

이제 나머지 코드를 Provider 사용 이전으로 돌려주자.
main/../hello.core/web/LogDemoController

package hello.core.web;

import hello.core.common.MyLogger;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
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 MyLogger myLogger;
    private final LogDemoService logDemoService;

    @RequestMapping("log-demo")
    @ResponseBody
    public String logDemo(HttpServletRequest request) throws InterruptedException {
        String requestURL = request.getRequestURL().toString();
//        MyLogger myLogger = myLoggerPraovider.getObject();
        System.out.println("myLogger = " + myLogger.getClass());
        myLogger.setRequestURL(requestURL);

        myLogger.log("controller test");
        Thread.sleep(100);
        logDemoService.logic("testId");
        return "OK";
    }
}

 

main/../hello.core/web/LogDemoService


package hello.core.web;

import hello.core.common.MyLogger;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class LogDemoService {
    private final MyLogger myLogger;

    public void logic(String testId) {
//        MyLogger myLogger = myLoggerProvider.getObject();
        myLogger.log("service id=" + testId);
    }
}

실행 결과
스크린샷 2021-12-28 오후 6 11 08
실행해보면 잘 동작하는 것을 확인할 수 있다.
코드를 보면 LogDemoController , LogDemoService 는 Provider 사용 전과 완전히 동일하다. 어떻게 된 것일까?

 

웹 스코프와 프록시 동작 원리

주입 된 myLogger를 확인하기!

System.out.println("myLogger = " + myLogger.getClass());

주입된 myLogger 의 클래스를 출력해보면 다음과 같다.

 

출력 결과

myLogger = class hello.core.common.MyLogger$$EnhancerBySpringCGLIB$$f2acb6da

순수한 MyLogger 클래스가 아니라 가짜 프록시 객체가 조회된다.

CGLIB라는 라이브러리로 내 클래스를 상속 받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.

  • @ScopeproxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS 를 설정하면 스프링 컨테이너는 CGLIB 라는 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용해서, MyLogger 를 상속받은 가짜 프록시 객체를 생성한다.
  • 결과를 확인해보면 우리가 등록한 순수한 MyLogger 클래스가 아니라 MyLogger$$EnhancerBySpringCGLIB 이라는 클래스로 만들어진 객체가 대신 드록된 것을 확인할 수 있다.
  • 그리고 스프링 컨테이너에 myLogger 이라는 이름을 대신해 이 가짜 프록시 객체를 등록한다.
  • ac.getBean("myLogger", MyLogger.class) 로 조회해도 프록시 객체가 조회되는 것을 확인할 수 있다.
  • 의존관계 주입도 이 가짜 프록시 객체가 주입된다.

 

스크린샷 2021-12-28 오후 6 39 54

가짜 프록시 객체는 요청이 오면 그때 내부에서 진짜 빈을 요청하는 위임 로직이 들어있다.

  • 가짜 프록시 객체는 내부에 진짜 myLogger 를 찾는 방법을 알고 있다.
  • 클라이언트가 myLogger.logic() 을 호출하면 사실은 가짜 프록시 객체의 메서드를 호출한 것이다.
  • 가짜 프록시 객체는 request 스코프의 진짜 myLogger.logic() 를 호출한다.
  • 가짜 프록시 객체는 원본 클래스를 상속 받아서 만들어졌기 때문에 이 객체를 사용하는 클라이언트 입장에서는 사실 원본인지 아닌지도 모르게, 동일하게 사용할 수 있다. (다형성)

 

🔔 동작 정리

  • CGLIB 라이브러리로 내 클래스를 상속받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.
  • 가짜 프록시 객체실제 요청이 오면 그때 내부에서 실제 빈을 요청하는 위임 로직이 들어있다.
  • 가짜 프록시 객체는 실제 request scope 와는 관계가 없다. (그냥 가짜이고, 내부에 단순한 위임 로직만 있고, 싱글톤처럼 동작한다.)

 

🔔 특징 정리

  • 프록시 객체 덕분에 클라이언트는 마치 싱글톤 빈을 사용하듯이 편리하게 request scope 를 사용할 수 있다.
  • 사실 Provider 를 사용하든, 프록시를 사용하든 핵심 아이디어는 진짜 객체 조회를 꼭 필요한 시점까지 지연처리를 한다는 것이다.
  • 단지 애노테이션 설정 변경만으로 원본 객체를 프록시 객체로 대체할 수 있다. ➡️ 다향성과 DI 컨테이너가 가진 큰 강점이다❗
  • 꼭 웹 스코프가 아니어도 프록시는 사용할 수 있다.

 

✏️ 주의점
마치 싱글톤을 사용하는 것 같지만 다르게 동작하기 때문에 결국 주의해서 사용해야 한다.
이런 특별한 scope 는 꼭 필요한 곳에만 최소화해서 사용하자❗️무분별하게 사용하면 유지보수하기 어려워진다.

 


참고

profile
"야, (오류 만났어?) 너두 (해결) 할 수 있어"

0개의 댓글