빈 스코프(Bean Scope)

1. 빈 스코프(Bean Scope) 란?

앞에서의 글들은 스프링 빈이 스프링 컨테이너의 시작과 함께 생성되어서 스프링 컨테이너가 종료될 때 까지 유지된다고 말해왔다. 이것은 스프링 빈이 기본적으로 싱글톤 스코프로 생성되기 때문이다. 스코프는 번역 그대로 빈이 존재할 수 있는 범위를 뜻한다.

 

2. 빈 스코프(Bean Scope)의 종류

Spring의 Bean은 기본설정이 Singleton Scope로 생성된다. 특정 타입의 Bean을 하나만 만들어 두고 공유해서 사용하기 위해서인데, 이러한 까닭에 Bean에 상태를 저장하는 코드를 작성하는 것은 동시성 문제를 유별하여 위험한 상황을 초래할 수 있다. 하지만 요구사항과 구현 기능 등의 필요에 따라서 비싱글톤이 필요한 경우도 많다. 그리고 이를 명시적으로 구분하기 위해서 scope라는 키워드를 제공한다. Spring 에는 다음과 같은 Scope들이 존재한다.

• 싱글톤
  • Spring 프레임워크의 기본 스코프이다.
  • 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프이다.
  • 싱글톤 스코프의 빈을 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 같은 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다.
• 프로토타입
  
  • 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성, 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여한다.
  • 요청이 오면 항상 새로운 인스턴스를 생성하여 반환하고 이후에 관리하지 않는다.
  • 프로토타입 빈은 프로토타입 빈을 조회한 클라이언트가 관리해야 한다.
• 웹
  • request: 각각의 요청이 들어오고 나갈때가지 유지되는 스코프
  • session: 세션이 생성되고 종료될 때 까지 유지되는 스코프
  • application: 웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프

3. 빈 스코프 사용법

- 컴포넌트 스캔 자동 등록

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

- 수동 등록

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

그림으로 작동 원리를 알아보자.

 

먼저 싱글톤 빈 요청이다.

 

1. 싱글톤 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 본인이 관리하는 스프링 빈을 반환한다.
3. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 와도 같은 객체 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다.

이번에는 프로토타입 빈 요청이다.

1. 프로토타입 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 이 시점에 프로토타입 빈을 생성하고, 필요한 의존관계를 주입한다.
   

   

3. 스프링 컨테이너는 생성한 프로토타입 빈을 클라이언트에 반환한다.
4. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 오면 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성해서 반환한다.

여기서 핵심은 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성하고, 의존관계 주입, 초기화까지만 처리한다는 것이다. 클라이언트에 빈을 반환하고, 이후 스프링 컨테이너는 생성된 프로토타입 빈을 관리하지 않는다. 프로토타입 빈을 관리할 책임은 프로토타입 빈을 받은 클라이언트에 있다. 그래서 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 호출되지 않는다.

 

이번에는 코드로 확인해보자.

 

싱글톤 스코프 빈 테스트

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);
        Assertions.assertThat(singletonBean1).isSameAs(singletonBean2);

        ac.close();
    }

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

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


}

먼저 싱글톤 스코프의 빈을 조회하는 singletonBeanFind() 테스트를 실행해보자.

 

실행 결과

SingletonBean.init
singletonBean1 = hello.core.scope.SingletonTest$SingletonBean@4671115f
singletonBean2 = hello.core.scope.SingletonTest$SingletonBean@4671115f
org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext - 
Closing SingletonBean.destroy

빈 초기화 메서드를 실행하고, 같은 인스턴스의 빈을 조회하고, 종료 메서드까지 정상 호출 된 것을 확인할 수 있다.

 

 

프로토타입 스코프 빈 테스트

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);
        Assertions.assertThat(prototypeBean1).isNotSameAs(prototypeBean2);

        ac.close();
    }

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

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

프로토타입 스코프의 빈을 조회하는 prototypeBeanFind() 테스트를 실행해보자.

 

실행 결과

find prototypeBean1
PrototypeBean.init
find prototypeBean2
PrototypeBean.init
prototypeBean1 = hello.core.scope.PrototypeTest$PrototypeBean@13d4992d
prototypeBean2 = hello.core.scope.PrototypeTest$PrototypeBean@302f7971
org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext -
Closing

 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 초기화 까지만 관여하고, 더는 관리하지 않는다. 따라서 프로토타입 빈은 스프링 컨테이너가 종료될 때 @PreDestroy 같은 종료 메서드가 전혀 실행되지 않는다.

 

웹 스코프

지금까지 싱글톤과 프로토타입 스코프를 학습했다. 싱글톤은 스프링 컨테이너의 시작과 끝까지 함께하는 매우 긴 스코프이고, 프로토타입은 생성과 의존관계 주입, 그리고 초기화까지만 진행하는 특별한 스코프이다.

 

웹 스코프의 특징

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

 

웹 스코프 종류

• request: HTTP 요청 하나가 들어오고 나갈 때 까지 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