스프링 빈은 스프링 컨테이너의 시작과 함께 생성 되었다가, 스프링 컨테이너가 종료될때까지 유지된다.
스프링 빈이 기본적으로 싱글톤 스코프로 생성되기 때문이다. 스코프란(Scope) 범위를 뜻하는데, 말 그대로 빈이 존재할 수 있는 범위를 말한다.
스프링은 다양한 스코프를 지원한다.
- 싱글톤: 기본 스코프, 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프
- 프로토타입: 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입 까지만 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
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.
싱글톤 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청 -> 스프링 컨테이너는 본인이 관리하는 스프링 빈을 반환 -> 스프링 컨테이너에 같은 요청이 와도 같은 객체 인스턴스의 스프링 빈을 반환
프로토타입 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청 -> 스프링 컨테이너는 이 시점에 프로토타입 빈을 생성하고, 필요한 의존관계를 주입한다.
스프링 컨테이너는 생성한 프로타입 빈을 클라이언트에 반환 -> 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 오면 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성해서 반환
🎯핵심은 스프링 컨테이너느 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 클라이언트에게 있다. 그래서 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 호출되지 않는다.
- 싱글톤 빈은 스프링 컨테이너 생성 시점에 초기화 메서드가 실행 되지만, 프로토타입 스코프의 빈은 스프링 컨테이너에서 빈을 조회할 때 생성되고, 초기화 메서드도 실행된다.
- 프로토타입 빈을 2번 조회했으므로 완전히 다른 스프링 빈이 생성되고, 초기화도 2번 실행된 것을 확인할 수 있다.
- 싱글톤 빈은 스프링 컨테이너가 관리하기 때문에 스프링 컨테이너가 종료될 때 빈의 종료 메서드가 실행되지만, 프로토타입 빈은 스프링 컨테이너가 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여하고, 더는 관리하지 않는다. 따라서 프로토타입 빈은 스프링 컨테이너가 종료될 때 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 전혀 실행되지 않는다.
프로토타입 빈의 특징
- 스프링 컨테이너에 요청할 때마다 새로 생성된다.
- 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여한다.
- 종료 메서드가 호출되지 않는다.
- 그래서 프로토타입 빈은 프로토타입 빈을 조회한 클라이언트가 관리해야 한다. 종료 메서드에 대한 호출도 클라이언트가 직접 해야한다.
프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용시 문제점
프로토타입 스코프의 빈은 항상 새로운 객체 인스턴스를 생성해서 반환한다. 하지만 싱글톤 빈과 함께 사용할 때는 의도한 대로 잘 동작하지 않으므로 주의해야 한다.
- 클라이언트A는 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
- 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 새로 생성해서 반환(x01)한다. 해당 빈의 count 필드 값은 0이다.
- 클라이언트는 조회한 프로토타입 빈에 addCount()를 호출하면서 count필드를 +1한다.
- 결과적으로 프로토타입 빈(x01)의 count는 1이 된다.
스프링컨테이너에 프로토타입 빈 직접 요청2
- 클라이언트B는 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
- 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 새로 생성해서 반환(x02)한다. 해당 빈의 count필드 값은 0이다.
- 클라이언트는 조회한 프로토타입 빈에 addCount()를 호출하면서 count필드를 +1한다.
- 결과적으로 프로토타입 빈(x02)의 count는 1이다.
- clientBean은 싱글톤이므로, 보통 스프링 컨테이너 생성 시점에 함께 생성되고, 의존관계 주입도 발생한다.
- 1.clientBean은 의존관계 자동 주입을 사용한다. 주입 시점에 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
- 2.스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성해서 clientBean에 반환한다. 프로토타입 빈의 count필드값은 0이다.
- 이제 clientBean은 프로토타입 빈을 내부 필드에 보관한다.(정확히는 참조값을 보관한다.)
- 클라이언트 A는 clientBean을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상 같은 clientBean이 반환된다.
- 3.클라이언트 A는 clientBean.logic()을 호출한다.
- 4.clientBean은 prototypeBean의 addCount()를 호출해서 프로토타입 빈의 count를 증가한다. count값이 1이 된다.
- 클라이언트 B는 clientBean을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상 같은 clientBean이 반환된다.
🎯여기서 중요한 점은 clientBean이 내부에 가지고 있는 프로토타입 빈은 이미 과거에 주입이 끝난 빈이다. 주입 시점에 스프링 컨테이너에 요청해서 프로토타입 빈이 새로 생성된 것이지, 사용 할 때마다 새로 생성되는 것이 아니다!! - 5.클라이언트 B는 clientBean.logic()을 호출한다.
- 6.clientBean은 prototypeBean의 addCount()를 호출해서 프로토타입 빈의 count를 증가한다. 원래 count값이 1이었으므로 2가 된다.
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 문제다.
사용할 때마다 새로 생성해서 사용하는 것을 어떻게 할 수 있을까...?
프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용시 Provider로 문제 해결
ObjectFactory, ObjectProvider
지정한 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 DL(Dependency Lookup)서비스를 제공하는 것이 바로 ojectProvider이다. 과거에는 objectFactory를 사용함.
-의존관계를 외부에서 주입(DI)받는 게 아니라 이렇게 직접 필요한 의존관계를 찾는 것을 Dependency Lookup(DL) 의존관계 조회(탐색)이라 한다.
- 실행해보면 prototypeBeanProvider.getObject()를 통해서 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성되는 것을 확인 할 수 있다.
- objectProvider의 getObject()를 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다.(DL)
- ObjectFactory: 기능이 단순, 별도의 라이브러리 필요 없음, 스프링에 의존
- ObjectProvider: ObjectFactory 상속, 옵션, 스트림 처리등 편의 기능이 많고, 별도의 라이브러리 필요 없음, 스프링에 의존
🧐프로토타입 빈을 언제 사용할까?
매번 사용할 때마다 의존관계 주입이 완료된 새로운 객체가 필요할 때 사용하면 된다. 하지만 실무에서 웹 애플리케이션을 개발하다보면, 싱글톤 빈으로 대부분의 문제를 해결할 수 있기 때문에 프로토타입 빈을 직접적으로 사용하는 일은 매우 드물다.
ObjectProvider, JSR330 Provider등은 프로토타입 뿐만 아니라 DL이 필요한 경우는 언제든지 사용할 수 있다.
웹 스코프
웹 스코프의 특징
- 웹 스코프는 웹 환경에서만 동작
- 웹 스코프는 프로토타입과 다르게 스프링이 해당 스코프의 종료시점까지 관리한다. 따라서 종료 메서드가 호출된다.
웹스코프 종료
- request: HTTP 요청 하나가 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
각 각의 HTTP request요청이 들어올 때마다 전용 request스코프가 할당이 돼서 사용한다.
⚔️동시에 여러 HTTP 요청이 오면 정확히 어떤 요청이 남긴 로그인지 구분하기 어렵다.
이럴 때 사용하기 딱 좋은 것이 바로 request스코프이다.
스프링 애플리케이션을 실행 시키면 오류가 발생한다. 스프링 애플리케이션을 실행하는 시점에 싱글톤 빈은 생성해서 주입이 가능하지만, request 스코프 빈은 아직 생성되지 않아서 발생하는 것.. 이 빈은 실제 고객의 요청이 와야 생성할 수 있다.
스코프와 프록시
프록시 방식을 사용하기 위해선 @Scope(value="request", proxyMode=ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)처럼 프록시모드를 추가해준다.
만약 적용 대상이 인터페이스가 아닌 클래스면 TARGET_CLASS, 인터페이스면 INTERFACES 선택
이렇게 하면 가짜 프록시 클래스를 만들어두고 HTTP request와 상관없이 가짜 프록시 클래스를 다른 빈에 미리 주입해 둘 수 있다.
Provider 사용 전과 완전히 동일해졌다.
이유 -> 출력 결과 CGLIB이 붙은 걸 확인 할 수 있다.
🎯CGLIB라는 라이브러리로 내 클래스를 상속 받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.
- @Scope의 proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS를 설정하면 스프링 컨테이너는 CGLIB라는 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용해서, MyLogger를 상속 받은 가짜 프록시 객체를 생성한다.
- 결과를 확인해보면 우리가 등록한 순수한 MyLogger 클래스가 아니라 MyLogger$@@블라블라@@BySpringCGLIB이라는 클래스로 만들어진 객체를 대신 등록된 것을 확인할 수 있다.
- 스프링 컨테이너에 "myLogger"라는 이름으로 진짜 대신에 가짜 프록시 객체를 등록한다.
- ac.getBean("myLogger", MyLogger.class)로 조회해도 프록시 객체가 조회되는 것을 확인 할 수 있다.
- 그래서 의존관계 주입도 이 가짜 프록시 객체가 주입된다.
가짜 프록시 객체는 요청이 오면 그때 내부에서 진짜 빈을 요청하는 위임 로직이 들어있다.
- 가짜 프록시 객체는 내부에 진짜 myLogger를 찾는 방법을 알고 있다.
- 클라이언트가 myLogger.logic()을 호출하면 사실은 가짜 프록시 객체의 메서드를 호출한 것이다.
- 가짜 프록시 객체는 request스코프의 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
- CGLIB라는 라이브러리로 내 클래스를 상속 받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.
- 이 가짜 프록시 객체는 실제 요청이 오면 그 때 내부에서 실제 빈을 요청하는 위임 로직이 들어있다.
- 가짜 프록시 객체는 실제 request scope와는 관계가 없다. 그냥 가짜이고, 내부에 단순한 위임 로직만 있고, 싱글톤처럼 동작한다.
특징 정리
- 프록시 객체 덕분에 클라이언트는 마치 싱글톤 빈을 사용하듯이 편리하게 request scope를 사용할 수 있다.
- 사실 provider를 사용하든, 프록시를 사용하든 핵심 아이디어는 진짜 객체 조회를 꼭 필요한 시점까지 지연처리 한다는 점이다.
- 단지 애노테이션 설정 변경만으로 원본 객체를 프록시 객체로 대체할 수 있다. 이것이 바로 다형성과 DI 컨테이너가 가진 큰 강점이다.
- 꼭 웹 스코프가 아니어도 프록시는 사용할 수 있다.
주의점
- 싱글톤을 사용하는 것 같지만 다르게 동작하기 때문에 주의가 필요하다. 무분별하게 사용하면 유지보수할 때 힘들다.
