소개

핵심 기능과 부가 기능

어플리케이션 로직은 크게 핵심 기능과 부가 기능으로 나눌 수 있다.
핵심 기능

• 해당 객체가 제공하는 고유의 기능. 예를 들어서 OrderService의 핵심 기능은 주문 로직이다.

부가 기능

• 핵심 기능을 보조하기 위해 제공되는 기능. 예를 들어서 로그 추적 로직, 트래냊ㄱ션 기능 등. 이러한 부가 기능은 단독으로 사용되지 않고, 핵심 기능과 함께 사용된다. 예를 들어서 로그 추적 기능은 어떤 핵심 기능이 호출되었는지 로그를 남기기 위해 사용한다.

주문 로직을 실행하기 직전에 로그 추적 기능을 사용해야 하면, 핵심 기능인 주문 로직과 부가 기능인 로그 추적 로직이 하나의 객체 안에 섞여 들어가게 된다.
부가 기능이 필요한 경우 이렇게 둘을 합쳐서 하나의 로직을 완성.
주문 서비스를 실행하면 핵심 기능과 부가 기능이 함께 실행된다.

부가 기능은 보통 여러 클래스에 걸쳐서 사용하게 된다.
이를 횡단 관심사라고 한다.

부가 기능 적용 문제
그런데 이런 부가 기능을 여러 곳에 적용하기가 번거롭다.
클래스가 100개면 100개에 모두 동일한 코드를 적용해야 한다.
또한, 호출뿐만 아니라 코드도 더럽다. (try-catch-finally)
더 큰 문제는 수정이다.
부가 기능을 수정해야 할 일이 발생하면 모든 클래스를 전부 수정해야 한다.

정리하면

• 아주 많은 반복이 필요하다.
• 중복 코드를 만들어낸다.
• 중복 때문에 많은 수정이 필요하다.
• 적용 대상을 변경할 때 많은 수정이 필요하다.

이 부가 기능처럼 특정 로직을 특정 구간에 호출하는 것은 OOP 방식으로는 해결이 어렵다.

애스펙트

위 문제를 해결하기 위해 부가 기능을 핵심 기능에서 분리하고 한 곳에서 관리하도록 했다.
그리고 부가 기능을 어디에 적용할지 선택하는 기능도 만들었다.
이 둘을 합쳐서 하나의 모듈로 만들었는데, 이게 애스펙트이다.(@Aspect)

애스펙트는 관점이란 뜻인데, 어플리케이션을 바라보는 관점을 하나하나의 기능에서 횡단 관심사 관점으로 달리 보는 것이다.
이렇게 애스펙트를 사용한 프로그래밍 방식을 관점 지향 프로그래밍 AOP라고 한다.

참고로 AOP는 OOP를 대체하기 위한 것이 아니라 횡단 관심사를 깔끔하게 처리하기 어려운 OOP의 부족한 부분을 보조하는 목적으로 개발되었다.

AspectJ 프레임워크
AOP의 대표적인 구현으로 AspectJ 프레임워크가 있다. 물론 스프링도 AOP를 지원하지만 대부분 AspectJ의 문법을 차용하고, AspectJ가 제공하는 기능의 일부만 제공하다.

AspectJ 프레임워크는 스스로를 다음과 같이 설명한다.

• 자바 프로그래밍 언어에 대한 완벽한 관점 지향 확장
• 횡단 관심사의 깔끔한 모듈화
  • 오류 검사 및 처리
  • 동기화
  • 성능 최적화(캐싱)
  • 모니터링 및 로깅

AOP 적용 방식

AOP를 사용하게 되면 부가 기능과 핵심 기능은 분리되어있는 상태이다.
그렇다면 어떻게 합치는걸까?

3가지 방법이 있다.

• 컴파일 시점
• 클래스 로딩 시점
• 런타임 시점(프록시)

.java 소스 코드를 컴파일러를 사용해서 .class를 만드는 시점에 부가 기능 로직을 추가할 수 있다. 이때는 AspectJ가 제공하는 특별한 컴파일러를 사용해야 한다.
참고로 이렇게 원본 로직에 부가 기능 로직이 추가되는 것을 위빙(Weaving)이라 한다.

단점
컴파일 시점에 부가 기능을 적용하려면 특별한 컴파일러도 필요하고 복잡하다.

자바를 실행하면 자바 언어는 .class 파일을 JVM 내부의 클래스 로더에 보관한다. 이 때 중간에서 .class 파일을 조작한 다음 JVM으로 올린 것.
java Instrumentation
참고로 수많은 모니터링 툴들이 이 방식을 사용한다.
이 시점에 애스펙트를 적용하는 것을 로드 타입 위빙이라 한다.

단점
로드 타임 위빙은 자바를 실행할 때 특별한 옵션(java -javaagent)를 통해 클래스 로더 조작기를 지정해야 하는데, 이 부분이 번거롭고 운영하기 어렵다.

런타임 시점은 컴파일 다 되고, 클래스 로더에 클래스도 다 올라가서 이미 자바가 실행되고 난 다음이다.
자바가 메인 메서드가 이미 실행된 다음이다.
그렇기 때문에 자바 언어가 제공하는 범위 안에서 부가 기능을 적용해야 한다.
스프링과 같은 컨테이너의 도움을 받고 프록시와 DI, 빈 포스트 프로세서 같은 개념들을 총 동원해야 한다.
이렇게 지금까지 학습한 것이 프록시 방식의 AOP이다.

프록시를 사용하기 때문에 AOP 기능에 일부 제약이 있다. 하지만 특별한 컴파일러나, 자바를 실행할 때 복잡한 옵션과 클래스 로더 조작기를 설정하지 않아도 된다. 스프링만 있으면 얼마든지 AOP를 적용할 수 있다.

정리

컴파일 시점

• 실제 대상 코드에 애스펙트를 통한 부가 기능 호출 코드가 포함된다. AspectJ를 직접 사용해야 한다.

클래스 로딩 시점

• 실제 대상 코드에 애스펙트를 통한 부가 기능 호출 코드가 포함된다. AspectJ를 직접 사용해야 한다.

런타임 시점

• 실제 대상 코드는 그대로 유지된다. 대신에 프록시를 통해 부가 기능이 적용된다. 따라서 항상 프록시를 통해야 부가 기능을 사용할 수 있다. 스프링 AOP는 이 방식을 사용한다.

AOP 적용 위치
적용 가능 지점(조인 포인트): 생성자, 필드 값 접근, static 메서드 접근, 메서드 실행

AspectJ를 사용해서 컴파일 시점과 클래스 로딩 시점에 적용하는 AOP는 바이트 코드를 실제 조작하기 때문에 해당 기능을 모든 지점에 다 적용할 수 있다.

프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점에만 AOP를 적용할 수 있다.

• 프록시를 사용하는 스프링 AOP의 조인 포인트는 메서드 실행으로 제한된다.

프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 스프링 컨테이너가 관리할 수 있는 스프링 빈에만 AOP를 적용할 수 있다.

참고
스프링은 AspectJ의 문법을 차용하고 프록시 방식의 AOP를 적용한다.
AspectJ를 직접 사용하는 것이 아니다.

그렇다면 스프링 AOP 보다는 더 기능이 많은 AspectJ를 직접 사용해서 AOP를 적용하는 것이 더 좋지 않을까?

• AspectJ를 사용하려면 공부할 내용이 너무 많고, 자바 관련 설정도 복잡하다. 반면에 스프링AOP는 별도의 추가 자바 설정 없이 스프링만 있으면 편리하게 AOP를 사용할 수 있다. 실무에서는 스프링이 제공하는 AOP 기능만 사용해도 대부분의 문제를 해결할 수 있다. 따라서 스프링 AOP가 제공하는 기능을 학습하는 것에 집중하자. 이것만 해도 양이 많다고 하심.

AOP 용어 정리

조인 포인트(Join point)

• 어드바이스가 적용될 수 있는 위치, 메소드 실행, 생성자 호출, 필드 값 접근, static 메서드 접근 같은 프로그램 실행 중 지점
• 조인 포인트는 추상적인 개념. AOP를 적용할 수 있는 모든 지점
• 스프링 AOP는 프록시 방식을 사용하므로 조인 포인트는 항상 메서드 실행 지점으로 제한된다.

포인트컷(Pointcut)

• 조인 포인트 중에서 어드바이스가 적용될 위치를 선별하는 기능
• 주로 AspectJ 표현식을 사용해서 지정
• 프록시를 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점만 포인트컷으로 선별 가능

타켓(Target)

• 어드바이스를 받는 객체, 포인트컷으로 결정

어드바이스(Advice)

• 부가 기능
• Around, Before, After 등 다양한 종류의 어드바이스는 뒤에서

애스펙트(Aspect)

• @Aspect
• 어드바이스 + 포인트컷을 모듈화

어드바이저(Advisor)

• 하나의 어드바이스와 하나의 포인트컷으로 구성
• 스프링 AOP에서만 사용되는 특별한 용어

위빙(Weaving)

• 포인트컷으로 결정한 타켓의 조인 포인트에 어드바이스를 적용하는 것
• 위빙을 통해 핵심 기능 코드에 영향을 주지 않고 부가 기능을 추가할 수 있음
• AOP 적용을 위해 애스펙트를 객체에 연결한 상태
  • 컴파일 타임
  • 로드 타임
  • 런타임(스프링 AOP)

AOP프록시

• AOP 기능을 구현하기 위해 만든 프록시 객체, 스프링에서 AOP 프록시는 JDK 동적 프록시 또는 CGLIB 프록시이다.