스프링 핵심 원리 기본편 - 섹션 9~10

빈 생명주기 콜백

스프링 빈은 다음과 같은 라이프 사이클을 가진다.

스프링 컨테이너 생성 → 스프링 빈 생성 → 의존관계 주입 → 초기화 콜백 → 사용 → 소멸 전 콜백 → 스프링 종료

 

스프링 빈은 객체를 생성하고, 의존관계 주입이 모두 끝난 후에야 필요한 데이터를 사용할 수 있는 준비가 완료된다. 때문에 초기화 작업은 의존관계 주입이 모두 완료된 후에 호출되어야 한다. 이를 위해 스프링은 의존관계 주입이 완료되면 스프링 빈에게 콜백 메서드를 통해서 초기화 시점을 알려주는 기능을 제공한다. 또한 소멸 콜백도 제공한다. 싱글톤 빈들의 경우, 스프링 컨테이너가 종료될 때, 싱글톤 빈들도 함께 종료되기 때문에 스프링 컨테이너가 종료되기 직전에 소멸 전 콜백이 일어난다.

객체의 생성과 초기화를 분리하자! 생성자 안에서 무거운 초기화 작업을 함께 하는 것보다는 객체를 생성하는 부분과 초기화 하는 부분을 명확하게 나누는 것이 유지보수 관점에서 좋다.

인터페이스 활용

스프링은 크게 3가지 방법으로 빈 생명주기 콜백을 지원한다. 먼저 인터페이스를 활용하는 방법이다.

public class NetworkClient implements InitializingBean, DisposableBean {}

InitializingBean이 제공하는 afterPropertiesSet() 메서드와 DisposableBean가 제공하는 destory() 메서드를 이용하는 것이다. 하지만, 해당 인터페이스는 스프링 전용이기 때문에 외부 라이브러리에 적용할 수 없으며 메서드의 이름을 변경할 수 없다는 단점이 있다. 또한 해당 방법은 스프링 초창기에 나온 방법들이기 때문에 현재는 거의 사용하지 않는다고 한다.

빈 등록 초기화, 소멸 메서드 지정

@Bean(initMethod = "init", destroyMethod = "close")

@Bean 애노테이션을 사용해서 명시적으로 빈을 등록할 때, 초기화와 소멸 메서드를 지정하는 방법이다. 속성에 초기화 메서드명과 소멸 메서드명을 작성하면, 알아서 우리가 작성한 init() 와 close() 메서드를 실행해준다. 해당 방법은 메서드 이름을 자유롭게 줄 수 있다는 장점과 스프링 빈이 스프링 코드에 의존하지 않는다는 이점이 존재한다. 또한 코드가 아니라 설정 정보를 사용하기 때문에 코드를 고칠 수 없는 외부 라이브러리에도 초기화, 종료 메서드를 적용할 수 있다. destroyMethod 속성의 경우에는, 직접 명시하지 않아도 close, shutdown이라는 이름의 메서드를 자동으로 호출해준다. 대부분의 라이브러리는 close, shutdown이라는 이름의 종료 메서드를 사용하기 때문이다.

애노테이션 사용

가장 권장하는 방법이다. 바로 @PostConstruct, @PreDestroy 애노테이션을 활용하는 것이다.해당 두 애노테이션을 사용하면 가장 편리하게 초기화와 종료를 실행할 수 있다. 스프링에 종속적인 기술이 아니라 자바 표준이기 때문에 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 동작한다. 다만, 외부 라이브러리에는 적용하지 못한다는 단점이 존재한다. 외부 라이브러리를 초기화 및 종료해야 한다면 두번째 방법을 이용하자!

빈 스코프

빈 스코프란, 말 그대로 빈이 존재할 수 있는 범위를 뜻한다.

@Scope 애노테이션을 이용하여 종류를 지정할 수 있다. 애노테이션을 사용하지 않거나 속성에 아무것도 지정하지 않는다면, @Scope(”singleton”) 이 디폴트로 적용된다.

스코프 종류

1. 싱글톤
2. 기본 스코프로 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프이다.
3. 프로토타입 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프이다.
4. 웹 관련 스코프
   • request : 웹 요청이 들어오고 나갈때까지 유지되는 스코프
   • session : 웹 세션이 생성되고 종료될 때까지 유지되는 스코프
   • application : 웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프
   • websocket : 웹 소켓과 동일한 생명주기를 가지는 스코프

프로토타입 스코프

프로토타입 스코프는 스프링 컨테이너에 요청할 때마다 새로운 인스턴스를 생성해서 반환한다.

프로토타입 스코프의 경우, 스프링 컨테이너가 프로토타입 빈을 생성하고, 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 처리한다. 즉, 스프링 컨테이너는 클라이언트에 빈을 반환한 후, 생성된 해당 빈을 더이상 관리하지 않는다. 또한 스프링 컨테이너가 종료될 때, @PreDestroy 같은 종료 메서드가 실행되지 않는다. 때문에 프로토타입 빈은 해당 빈을 조회한 클라이언트가 관리해야 하며, 종료 메서드에 대한 호출도 클라이언트가 직접 해야한다.

웹 스코프 (request 스코프)

웹 스코프는 웹 환경에서만 동작한다. 프로토타입 스코프와 달리 웹 스코프는 스프링이 해당 스코프의 종료시점까지 관리한다. 따라서 종료 메서드가 자동으로 호출된다. 웹 스코프의 종류로는 앞서 작성한 대로 총 4가지가 존재하지만 Request 스코프에 대해서만 설명하도록 하겠다.

Request 스코프를 사용하기 위해서는 @Scope(value = “request”) 를 사용해서 지정해주면 된다. Request 스코프는 HTTP 요청 당 하나씩 생성되고, HTTP 요청이 끝나는 시점에 소멸된다. 때문에 Request 스코프 빈을 싱글톤 빈에 자동 주입하려고 한다면, 문제가 발생하게 된다. 싱글톤 빈이 스프링 컨테이너 초기화 시점에 생성되기 위해 Request 스코프 빈을 주입받고자 하지만 스프링 애플리케이션을 실행 시점에는 HTTP 요청(실제 고객의 요청)이 없기 때문에 request 스코프 빈이 생성되지 않기 때문이다. 즉, 실제 고객의 요청이 와야 Request 스코프 빈이 생성되므로 주입 시점을 지연시킬 필요가 있다.

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class LogDemoService {
		private final ObjectProvider<MyLogger> myLoggerProvider;

		public void logic(String id) {
				MyLogger myLogger = myLoggerProvider.getObject();
				myLogger.log("service id = " + id);
		}
}

스프링이 제공하는 ObjectProvider 를 사용하면 이를 간단히 해결할 수 있다. ObjectProvider를 사용하면 ObjectProviderObjectProvider.getObject() 를 호출하는 시점까지 Request scope 빈인 MyLogger의 생성을 지연할 수 있다. 하지만 이 보다 더 간단한 방법이 있다!

스코프와 프록시

@Component
@Scope(value = "request", proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
public class MyLogger {
}

이렇게 한다면, 가짜 프록시 클래스를 만들어두고 HTTP 요청과 상관없이 가짜 프록시 클래스를 다른 빈에 미리 주입해 둘 수 있다.

@Scope 의 proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS) 를 설정하면 스프링 컨테이너는 CGLIB라는 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용해서, MyLogger를 상속받은 가짜 프록시 객체를 생성한다. 가짜 프록시 객체는 Request 스코프와 상관없이 싱글톤처럼 동작하기 때문에, 미리 주입할 수 있다. 즉, 가짜 프록시 객체를 미리 주입해두고, HTTP 요청이 들어오면 그때 진짜 Request 스코프 빈을 요청하는 위임 로직을 실행하여 진짜 객체가 필요한 시점까지 지연처리를 하는 것이다.

싱글톤 빈과 프로토타입 빈을 함께 사용시 발생하는 문제점

clientBean은 싱글톤이므로, 스프링 컨테이너 생성 시점에 함께 생성되고, 의존관계 주입도 발생한다. 주입 시점에 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청하고 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성해서 clientBean에 반환한다. 그리고 clientBean은 해당 프로토타입 빈을 내부 필드에 보관한다. 여기서 주의해야 할 점은, clientBean의 생애주기 동안 prototypeBean은 그대로 유지된다는 점이다. 즉, 새로운 prototypeBean을 생성하지 않는다. 프로토타입 빈은 사용할 때마다 새로 생성되는 것이 아니라 스프링 컨테이너에서 직접 요청할 때만 새로운 인스턴스를 생성하는 것이다. 때문에 싱글톤 빈에 의존성 주입된 프로토타입 빈은 주입 시점에 생성된 인스턴스를 그대로 사용하는 것이다. 정리하면, 프로토타입 빈이라고 해서 매번 새로운 인스턴스가 생성될 것 같지만, 스프링 컨테이너에서 가져오는 경우에만 새로운 인스턴스가 생성된다.

해결 방법 - Provider 사용

싱글톤 빈과 프로토타입 빈을 함께 사용할 때, 사용할 때마다 새로운 프로토타입 빈을 생성하기 위해서는 싱글톤 빈이 프로토타입을 사용할 때마다 스프링 컨테이너에 새로 요청을 하도록 하면 된다. 가장 간단한 방법은 스프링 컨텍스트 자체를 주입받는 방식일 것이다. 하지만, 해당 방법은 스프링 컨테이너에 종속적인 코드가 되고 단위 테스트도 어려워진다. 때문에 스프링은 ObjectProvider 이라는 것을 제공해준다.

@Autowired
private ObjectProvider<PrototypeBean> prototypeBeanProvider;

public int logic() {
		PrototypeBean prototypeBean = prototypeBeanProvider.getObject();
		prototypeBean.addCount();
		int count = prototypeBean.getCount();
		return count;
}

ObjectProvider 의 getObject() 를 호출하면, 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환하기 때문에 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성된다. 하지만 이 방법은 스프링이 제공하는 기술이기 때문에 스프링에 의존적이라는 단점이 존재한다.

위의 방법 외에도, JSR-330 자바 표준을 사용하는 방법이 있다. 해당 방법을 사용하기 위해서는 아래의 라이브러리를 gradle에 추가해야 한다.

jakarta.inject:jakarta.inject-api:2.0.1

추가했다면, jakarta.inject.Provider 를 사용할 수 있다. 사용 방법은 아래와 같다.

@Autowired
private Provider<PrototypeBean> provider;

public int logic() {
		PrototypeBean prototypeBean = provider.get();
		prototypeBean.addCount();
		int count = prototypeBean.getCount();
		return count;
}

provider.get() 을 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 프로토타입 빈을 찾아서 반환하기 때문에 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성되게 된다. 해당 방법은 자바 표준이기 때문에 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 사용할 수 있다. 특별히 다른 컨테이너를 사용할 일이 없다면 스프링의 기술인 ObjectProvider 를 사용하고 코드를 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 사용할 수 있어야 한다면 JSR-330 Provider를 사용하자.