스프링 컨테이너란?

스프링 컨테이너란?

Spring 프레임워크는 스프링의 빈을 생성하고 관리하는 컨테이너를 가지고 있다. ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다. 이를 통해서 Spring의 주개념인 IOC 와 AOP에 대해서 관리한다.

기존에는 개발자가 AppConfig 를 사용해서 직접 객체를 생성하고 DI를 했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 사용한다. 스프링 컨테이너는 @Configuration 이 붙은 AppConfig 를 설정(구성) 정보로 사용한다. 여기서 @Bean 이라 적힌 메서드를 모두 호출해서 반환된 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다. 이렇게 스프링 컨테이너에 등록된 객체를 스프링 빈이라 한다.

이전에는 개발자가 필요한 객체를 AppConfig 를 사용해서 직접 조회했지만, 이제부터는 스프링 컨테이너를 통해서 필요한 스프링 빈(객체)를 찾아야 한다. 스프링 빈은 applicationContext.getBean() 메서드를 사용해서 찾을 수 있다.

스프링 컨테이너의 종류

먼저 스프링 컨테이너의 종류는 BeanFactory와 이를 상속한 ApplicationContext 2가지 유형이 존재한다.

 

BeanFactory

BeanFactory는 스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스 이다. 스프링 설정파일에 등록된 Bean 객체를 관리하고 조회하는 기본적인 기능만 제공한다. 컨테이너가 구동될 때 Bean 객체를 생성하는 것이 아니라 클라이언트의 요청에 의해서 Bean 객체가 사용되는 시점(Lazy Loading) 에 객체를 생성하는 방식을 사용하고 있다.

BeanFactory 를 직접 사용하는 경우는 거의 없으므로 일반적으로 ApplicationContext 를 스프링 컨테이너라 한다.

ApplicationContext는 BeanFactory를 상속받고 있다고 알아두면된다.

 

ApplicationContext

BeanFactory 기능을 모두 상속받아서 제공한다. 컨테이너가 구동되는 시점에 객체들을 생성하는 Pre-Loading 방식을 사용하고 있다.

추가적으로 제공되는 부가기능으로는 4가지가 있다.

• 메시지소스를 활용한 국제화 기능 : 한국에서 접속하면 한국어로, 영어권에서 접근하면 영어로 출력
• 환경변수 : 로컬, 개발, 운영등을 구분해서 처리
• 애플리케이션 이벤트 : 이벤트를 발행하고 구독하는 모델을 편리하게 지원
• 편리한 리소스 조회 : 파일, 클래스패스, 외부 등에서 리소스를 편리하게 조회

스프링 컨테이너 생성 과정

스프링 컨테이너는 XML을 기반으로 만들 수 있고, 애노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 만들 수 있다. 지금부터 애노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 생성해보겠다.

 

1. 스프링 컨테이너 생성

//스프링 컨테이너 생성
ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

스프링 컨테이너를 생성할 때는 구성 정보를 지정해주어야 한다. 여기서는 AppConfig.class를 구성 정보로 지정했다.

 

2. 스프링 빈 등록

스프링 컨테이너는 파라미터로 넘어온 설정 클래스 정보를 사용해서 스프링 빈을 등록한다. 

스프링 빈은 @Bean 이 붙은 메서드의 명을 스프링 빈의 이름으로 사용하거나 이름을 직접 부여할 수 있다. 

• memberService , orderService
• @Bean(name="memberService2")

빈 이름은 항상 다른 이름을 부여해야 한다. 같은 이름을 부여하면, 다른 빈이 무시되거나, 기존 빈을 덮어버리거나 설정에 따라 오류가 발생한다.

 

3. 스프링 빈 의존관계 설정

스프링 컨테이너는 설정 정보를 참고해서 의존관계를 주입(DI)한다. 스프링은 빈을 생성하고, 의존관계를 주입하는 단계가 나누어져 있다.

 

4. 컨테이너에 등록된 모든 빈 조회

스프링 컨테이너에 실제 스프링 빈들이 잘 등록 되었는지 테스트코드를 통해 확인해보자.

package hello.core.beanfind;

import hello.core.AppConfig;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

// JUnit 5 버젼부터 public 생략가능
class ApplicationContextInfoTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("모든 빈 출력하기")
    void findAllBean() {
        String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames(); //스프링에 등록된 모든 빈 이름을 조회한다.
        for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
            Object bean = ac.getBean(beanDefinitionName); //빈 이름으로 빈 객체(인스턴스)를 조회한다.
            System.out.println("name = " + beanDefinitionName + " object = " + bean);
        }
    }

    @Test
    @DisplayName("애플리케이션 빈 출력하기")
    void findApplicationBean() {
        String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
        for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
            BeanDefinition beanDefinition = ac.getBeanDefinition(beanDefinitionName);

            //ROLE_APPLICATION : 일반적으로 사용자가 정의한 빈
            //ROLE_INFRASTRUCTURE : 스프링이 내부에서 사용하는 빈
            if (beanDefinition.getRole() == BeanDefinition.ROLE_APPLICATION) {
                Object bean = ac.getBean(beanDefinitionName);
                System.out.println("name = " + beanDefinitionName + " object = " + bean);
            }
        }
    }
}

'모든 빈을 출력하기'를 실행하면 스프링에 등록된 모든 빈 정보를 출력할 수 있다. ac.getBeanDefinitionNames() 메서드는 스프링에 등록된 모든 빈 이름을 조회하고, ac.getBean() 메서드는 빈 이름으로 빈 객체(인스턴스)를 조회한다.

'애플리케이션 빈 출력하기' 를 실행하면 스프링이 내부에서 사용하는 빈은 제외하고, 내가 등록한 빈만 출력한다. 스프링이 내부에서 사용하는 빈은 getRole() 메서드로 구분할 수 있다.

• ROLE_APPLICATION : 일반적으로 사용자가 정의한 빈
• ROLE_INFRASTRUCTURE : 스프링이 내부에서 사용하는 빈

다양한 설정 형식 지원 - 자바 코드, XML

스프링 컨테이너는 다양한 형식의 설정 정보를 받아드릴 수 있게 유연하게 설계되어 있다. (자바 코드, XML, Groovy 등등)

애노테이션 기반 자바 코드 설정 사용

AnnotationConfigApplicationContext 클래스를 사용하면서 자바 코드로된 설정 정보를 넘기면 된다.

 

XML 설정 사용

최근에는 스프링 부트를 많이 사용하면서 XML기반의 설정은 잘 사용하지 않는다. 하지만 아직 많은 레거시 프로젝트 들이 XML로 되어 있고, 또 XML을 사용하면 컴파일 없이 빈 설정 정보를 변경할 수 있는 장점도 있다.

GenericXmlApplicationContext 를 사용하면서 xml 설정 파일을 넘기면 된다. 

자세한 내용은 공식 레퍼런스 문서를 확인하면 된다. 링크

스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefinition

스프링에서 다양한 설정 형식을 지원하는 BeanDefinition 이라는 추상화가 있다. 쉽게 이야기해서 역할과 구현을 개념적으로 나눈 것이다!

XML을 읽거나 자바 코드를 읽거나 BeanDefinition 으로 만들어 준다. 그래서 스프링 컨테이너는 자바 코드인지, XML인지 몰라도 된다. 오직 BeanDefinition 만 알면 된다. 

BeanDefinition 을 빈 설정 메타정보라 한다.

자바 코드는 @Bean, XML는 bean 으로 각각 하나씩 메타 정보가 생성되고 스프링 컨테이너는 이 메타정보를 기반으로 스프링 빈을 생성한다.

AnnotationConfigApplicationContext 는 AnnotatedBeanDefinitionReader 를 사용해서 AppConfig.class 를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다. 마찬가지로 GenericXmlApplicationContext 는 XmlBeanDefinitionReader 를 사용해서 appConfig.xml 설정 정보를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다. 그리고 새로운 형식의 설정 정보가 추가되면, XxxBeanDefinitionReader를 만들어서 BeanDefinition 을 생성하면 된다.

 

BeanDefinition 정보

• BeanClassName: 생성할 빈의 클래스 명(자바 설정 처럼 팩토리 역할의 빈을 사용하면 없음)
• factoryBeanName: 팩토리 역할의 빈을 사용할 경우 이름, 예) appConfig
• factoryMethodName: 빈을 생성할 팩토리 메서드 지정, 예) memberService
• Scope: 싱글톤(기본값)
• lazyInit: 스프링 컨테이너를 생성할 때 빈을 생성하는 것이 아니라, 실제 빈을 사용할 때 까지 최대한 생성을 지연처리 하는지 여부
• InitMethodName: 빈을 생성하고, 의존관계를 적용한 뒤에 호출되는 초기화 메서드 명
• DestroyMethodName: 빈의 생명주기가 끝나서 제거하기 직전에 호출되는 메서드 명
• Constructor arguments, Properties: 의존관계 주입에서 사용한다. (자바 설정 처럼 팩토리 역할의 빈을 사용하면 없음)

 

여기까지 스프링 컨테이너에 대해 학습하였고, 다음은 스프링 빈에 대해 학습 해보고자 한다.

References

인프런 - 김영한님의 스프링 핵심 원리 - 기본편을 수강하며 정리한 포스팅입니다.