Spring(스프링)

Spring의 정의

• Spring은 자바 엔터프라이즈 개발을 편하게 해주는 오픈소스 경량급 애플리케이션 프레임 워크

애플리케이션 프레임워크

• 프레임워크는 일반적으로 특정 업무 분야 혹은 한 가지 기술에 특화된 목표를 가지고 만들어짐
• 하지만, 애플리케이션 프레임워크는 애플리케이션 전 영역을 포괄적으로 하는 범용적인 프레임워크
• 개발자가 효율적으로 개발을 진행할 수 있도록 하는 것이 목표

경량급

• 자바 엔터프라이즈 기술의 불필요한 복잡함에 반대되는 개념이며 과도한 엔지니어링을 줄이기 위해 표현
• 톰캣이나 제티에서도 동작하며 기본 개발환경이나 단순 개발툴로도 개발이 가능

오픈소스

• 오픈소스란, 말 그대로 소스가 공개되어 있으며 특별한 라이선스 없이 자유롭게 이용이 가능
• 마음대로 수정이 가능하며, 수정된 제품과 소스를 다시 공개적으로 배포가 가능(단, 원 저작자에 대한 정보등은 표기)
• Spring은 오픈 소스의 취약점인 개개인에 의존적인 문제를 전문 기업을 만들어 지속적으로 개발 가능하도록 하였음

Spring의 목적

엔터프라이즈 개발의 복잡함 해소

• 엔터프라이즈 시스템은 기술적인 제약조건과 요구사항이 늘어나게 되고, 핵심 기능인 비즈니스 로직의 복잡함이 증가해 개발이 복잡해짐
• 위의 두가지는 제거대상이 아니고, 이를 효율적으로 개발하도록 돕는 것이 목적
• Spring은 비침투적인 기술, 즉, 코드의 설계와 구현 방식을 제한하지 않는 방식을 이용
• 이를 통해 기술적인 복잡함과 비즈니스 로직을 다루는 코드가 깔끔하게 분리

기술적 복잡함 해소 방식

• 서비스 추상화
  • 기술에 대한 접근 방식이 일관성이 없고, 특정 환경에 종속적인 내용에 대한 해결 방식
  • 구현 부분과 기술을 사용하는 인터페이스, 환경과 세부 기술에 독립적인 접근 인터페이스를 제공하는 것을 이용
• AOP
  • 기술적인 처리를 담당하는 코드가 성격이 다른 코드에 등장
  • 책임에 따라 계층을 구분하고, 기술과 특성에 의존적인 인터페이스나 예외처리 를 최대한 제거해도 근본적인 해결이 되지 않음
  • 이를 AOP를 이용해 애플리케이션 로직을 담당하는 코드에 남아 있는 기술관련 코드를 분리

비즈니스와 애플리케이션 로직의 복잡함 해소 방식

• 비즈니스 로직을 담은 코드나 애플리케이션을 담은 코드는 업무에 따라 자주 변경되고 수정됨
• 이로 인해 비즈니스 로직의 상당 부분을 DB에 두는 것이 일반적
• 엔터프라이즈가 커짐에 따라 위의 방식도 위험
• 이에 따라 DB는 단지 데이터를 저장하고 검색과 같은 자체적으로 특화된 기능에만 활용하며 로직을 값싼 애플리케이션으로 이동
• 이를 위해 사용하는 것이 객체지향과 DI(이는 뒤에서 자세히)

POJO 프로그래밍

• 스프링으로 개발한 애플리케이션의 기본 구조를 나타내는 그림
• DI의 기본 아이디어는 유연하게 확장 가능한 오브젝트를 만들고 그 관계를 외부에서 설정
• 주요 기술인 IoC/DI, AOP, PSA(Portable server abstractions)는 애플리케이션을 POJO로 개발할 수 있게 하는 기능 기술

POJO란

• Plain Old Java Object의 줄임말
• 자바의 단순한 오브젝트를 이용해 비즈니스 로직을 구현하는 것을 말함

POJO의 조건

1. 특정 규약에 종속되지 않음
   • POJO는 자바 언어와 꼭 필요한 API 외에는 종속되지 않음
   • 비즈니스 컴포넌트를 만들어야 하는 경우 POJO가 아님
   • 즉, 객체지향 설계의 자유로운 적용이 가능한 오브젝
2. 특정 환경에 종속되지 않음
   • 특정 벤더나 특정 프레임워크에서만 동작 가능해서는 안됨

POJO의 장점

• POJO가 될 수 있는 조건을 만족하는 것이 장점
• 환경과 규약에 영향을 받지 않는 코드는 큰 장점
• 자동화된 테스트에 매우 유리
• 객체지향적인 설계 자유롭게 적용 가능

의존관계 주입(DI)

DI란

• 외부에서 두 객체 간의 관계를 결정해주는 디자인패턴
• 인터페이스를 사이에 두고 의존관계가 고정되지 않도록하며, 런타임 시에 관계를 주입하여 결합도를 낮춤
• 주입 방법으로는 생성자 주입, 필드 주입, 수정자 주입 3가지가 있으며 Spring 4 부터는 생성자 주입이 권장사항

필요한 이유

public class Store {

    private Pencil pencil;

    public Store() {
        this.pencil = new Pencil();
    }

}

• 기존의 클래스를 가져와 사용하는 경우 강하게 결합되며, 객체간이 아닌 클래스 간의 관계가 맺어지게 됨
• 상속은 제약이 많고, 확장성이 떨어짐

의존성 주입의 활용

public class Store {

    private Product product;

    public Store(Product product) {
        this.product = product;
    }

}

• 외부에서 데이터를 주입받는 방식
• 이를 위해 애플리케이션 실행 시점에 필요한 객체를 생성하고, 의존성이 있는 두 객체를 연결하기 위해 한 객체를 다른 객체로 주입

public class BeanFactory {

    public void store() {
        // Bean의 생성
        Product pencil = new Pencil();
    
        // 의존성 주입
        Store store = new Store(pencil);
    }
    
}

• 위와 같은 내용을 제어의 역전 (Inversion of Control, IoC)라고 부르기도 함
• 어떤 객체를 사용할 지에 대한 책임이 BeanFactory 클래스에 넘어감

정리

• DI 컨테이너를 통해서 서로 강하게 결합된 클래스를 분리하고, 두 객체 간의 관계를 결정
• 결합도를 낮추고 유연성을 확보하여 테스트 작성에 용이
• 이에 따라, 객체가 계속 생성 소멸이 반복되면 부담이 되고, Spring은 기본적으로 Singleton으로 관리

  Singleton이란 최초 한번만 메모리를 할당하고, 그 메모리에 인스턴스를 만들어 사용하는 디자인 패턴

AOP

• 관점 지향 프로그래밍으로 Aspect Oriented Programming의 약자
• 흩어진 Aspect를 모듈화 하는 기법
  
• 각 흩어진 Aspect들을 모아 모듈화 시킴

프록시 패턴

• 기존 코드를 수정하지 않고 사용이 가능하도록 하는 방식은 프록시 패턴을 활용하기 때문
  
• 프록시 패턴은 기존 코드 변경없이 접근 제어 또는 부가 기능을 추가
• 인터페이스를 할당 받아 사용할 때, DI를 활용해 구현하는 것으로 활용이 가능
• 하지만 이런 방식도 메소드가 많으면 중복이 많이 발생할 수 있어 사용하는 것이 AOP

주요 개념

• Aspect: 모듈화 시키는 것을 의미
• Advice: 실질적으로 어떤 일을 해야하는 지에 대한 정보
• Pointcut: 어디에 적용해야 하는지에 대한 정보
• Target: Aspect에 적용되는 대상
• Join point: Advice가 적용될 위치, 끼어드는 지점

구현 방법

• @Aspect 어노테이션을 사용해 클래스 정의
• @Around를 이용해 Advice 적용 범위 지정

참조

• 스프링이란? : https://12bme.tistory.com/157
• DI : https://mangkyu.tistory.com/125
• AOP : https://devlog-wjdrbs96.tistory.com/398