학습배경
AOP 과 프록시 객체를 확실히 학습해야겠다는 생각을 하게되어서, 이번에 AOP 에 대해 다루어보고자 합니다.
AOP (Aspect Oriented Programming)
AOP 는 Aspect Oriented Programming 의 약자로, 관점 지향 프로그래밍 이라고 불립니다. 어떤 로직을 기준으로 핵심적인 관점, 부가적인 관점으로 나누어서 보고 그 관점을 기준으로 모듈화 하겠다는 것입니다. 쉽게말해, 모든 클래스 및 메소드에서 자주 등장할 중복되는 관심사와 코드를 별도로 분리하고 모듈화를 진행함으로써 중복되는 코드를 줄이고 가독성을 높이는 방법이라고 보면됩니다.
흩어진 관심사 (Cross-Cutting Concerns)
AOP 는 Aspect 를 모듈화하고 핵심 비즈니스 로직에서 분리하여 재사용하는 것이다.
가령 위와같이 3개의 서비스가 있고, 각 서비스에 담긴 여러 메소드들은 모두 로깅(Logging) 과 메소드 수행시간 측정 이라는 기능을 공통적으로 포함하고 있다고 해보죠. 이들의 의미는 각 클래스 및 메소드에서 중복되는, 필드, 로직 및 코드들이 나타난다는 것입니다. 이렇게 반복되는 코드를 흩어진 관심사 라고 부르는 것입니다.
AOP 는 이렇게 흩어진 관심사를 Aspect 를 이용해서 해결합니다. Aspect 란 흩어진 관심사라는 공통 부분을 모듈화 시킨 것으로, 개발자는 모듈화 시킨 Aspect 를 어느곳에 사용하는지만 정의해주면 됩니다.
프록시 패턴(Proxy Pattern)
아래와 같이 주문 관련 Order 서비스가 있다고해봅시다. 앞서봤던 "실행시간 측정" 이라는 중복 코드를 여러 메소드에 보유하는 상황을 가정할 것입니다.
OrderService
우선 주문 관련 인터페이스를 정의했습니다. 클라이언트는 주문 서비스를 이 인터페이스로 소통하게 됩니다.
public interface OrderService {
void createOrder();
void getOrderInfo();
void deleteOrder();
}SimpleOrderService
OrdeService 를 구현한 SimpleOrderService 입니다. 각 메소드의 수행시간을 측정하도록 기능을 추가했는데, 핵심 비즈니스 로직이 잘 보이지 않아서 가독성이 떨어지고, 모든 메소드에 적용할 경우 대량의 중복 코드가 발생한다는 단점이 있습니다. 이를 해결하기 위해, AOP 는 기존 코드를 수정하지 않고 공통(중복) 코드를 모두 적용가능하게 하는 프록시 패턴 을 제공하고 있습니다.
@Service
public class SimpleOrderService implements OrderService{
@Override
public void createOrder(){
long begin = System.currentTimeMillis();
try{
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Completed createing an Order.");
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
}
@Override
public void getOrderInfo(){
long begin = System.currentTimeMillis();
try{
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Completed getting an Order.");
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
}
@Override
public void deleteOrder(){
long begin = System.currentTimeMillis();
try{
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Completed deleting an Order.");
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
}
}프록시 패턴 적용 클래스
클라이언트는 인터페이스 타입으로 프록시 객체를 사용하게 되고, 프록시는 Real Object 인 SimpleOrderService 를 감싸서 수행시간 측정이라는 부가기능을 처리하게 됩니다. 즉, 인터페이스 타입 기반의 클라이언트 요청은 프록시 객체로 먼저 들어오게 되고, 프록시 객체는 중복되는 코드에 대한 부가 기능 을 수행합니다. 그러고 기존 핵심 비즈니스 로직만을 보유한 클래스가 호출되어 수행되는 방식입니다. 이로써 기존 핵심 비즈니스 로직을 별도로 분리하고, 부가 기능은 별도로 분리하며 관심사가 분리된 방식이 되었습니다.
@Primary
@Service
public class ProxySimpleEventService implements OrderService{
private SimpleOrderService simpleOrderService;
@Autowired
public ProxySimpleEventService(OrderService orderService){
this.simpleOrderService = simpleOrderService;
}
@Override
public void createOrder(){
long begin = System.currentTimeMillis();
simpleOrderService.createOrder(); // 비즈니스 로직
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
}
@Override
public void getOrderInfo(){
long begin = System.currentTimeMillis();
simpleOrderService.getOrderInfo(); // 비즈니스 로작
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
}
@Override
public void deleteOrder(){
long begin = System.currentTimeMillis();
simpleOrderService.getOrderInfo(); // 비즈니스 로직
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
}
}하지만 이 방식도 아직은 중복되는 코드를 계속 처리해줘야한다는 점에선 해결되지 못했습니다. 이를위해 등장한것이 바로 Spring AOP 입니다.
Spring AOP
AOP 의 핵심기능은 핵심 비즈니스 로직을 수정하지 않으면서, 공통 부가기능 및 관심사의 구현을 추가하는 것이라고 했었습니다. 핵심 기능에다 공통 부가기능을 추가하는 방법은 아래 3가지 시점에 추가가능합니다.
AOP 방식
-
컴파일 시점 : 컴파일 시점에 코드에 공통 기능을 삽입. 자바 파일( .java) 을 클래스 파일 (.class) 로 만들때 바이트 코드를 조작하여 적용된 바이트 코드를 생성하는 방식
-
클래스 로딩 시점 : 클래스 로딩 시점에 공통 기능을 삽입. 컴파일은 원래 클래스 그대로 하고, 클래스를 로딩하는 시점에 끼워서 넣는다.
-
런타임 시점 : 런타임 시점에 프록시 객체를 사용하여 공통 기능을 삽입. A 라는 클래스를 빈으로 만들때 A 라는 타입의 프록시 빈을 감싸서 만든후에, 프록시 빈이 클래스 중간에 코드를 추가해서 넣는다.
스프링은 위 방법중에 3번쨰 방법인 런타임 시점 에 공통 기능을 삽입하는 AOP 방법을 채택하고 있습니다. 따라서 스프링 AOP 는 메소드 실행시점에만 AOP 를 적용할 수 있고, 스프링 컨테이너가 관리하는 빈에만 적용할 수 있습니다.
참고로 알아두면 좋은것은, 컴파일과 클래스 로딩 시점 방식은 AOP 프레임워크는 AspectJ 가 제공하는 컴파일러나 클래스 로더 조작기 같은 새로운 것을 사용해야 합니다. 따라서 더 유연한 AOP 적용이 가능하겠지만, 부가적인 의존성을 추가해야 한다는 단점이 있습니다.
스프링 AOP 적용하기
먼저 Spring에서 AOP를 사용하기 위해서는 spring-starter-aop 의존성을 추가해주어야 합니다.
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-aop'시간측정 모듈 분리 리팩토링
@Component
@Aspect
public class PerfAspect {
@Around("execution(* com.example.aop.test.create*(..))")
public Object logPerf(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
long begin = System.currentTimeMillis();
Object reVal = proceedingJoinPoint.proceed(); // 핵심 비즈니스 로직을 담고있는 타깃
System.out.println(System.currentTimeMillis() - begin);
return reVal;
}
}
Spring AOP 는 무조건 Bean 으로 등록된 대상에 대해서만 프록시 빈으로 감쌉니다. 즉, 클래스 A가 스프링 빈으로 등록될때 새로운 프록시 빈이 감싸지고, 그 생성된 프록시 빈이 클래스 A 의 중간에 코드를 추가해서 넣는 방식입니다. 이를위해 @Component 어노테이션으로 클래스를 빈으로 등록해줍시다.
또 @Aspect 어노테이션으로 시간측정 공통 코드를 Aspect 모듈로 분리시켜서 정의해었습니다. 메소드에 @Around 어노테이션이 있는걸 볼 수 있는데, 이는 스프링에서 구현가능한 Advice 모듈중에 한 종류입니다. 메소드의 실행 전후 또는 Exception 발생 시점에 부가 기능을 추가한다는 것입니다. 또한 execution() 안에 com.example.aop.test 패키지 밑에있 클래스들 중에서 이름이 create 로 시작하는 메소드에 대해서만 적용함을 명시하는 것입니다.
ProceedingJoinPoint 의 proceed() 메소드도 호출한 것을 볼 수 있습니다. 이는 핵심 비즈니스를 들고있는 대상입니다. 즉, 위와같이 정의한 시간측정 모듈을 호출할 대상을 호출하는 것입니다.
추가적으로 @Around 외에도 @Before, @AfterRunning 등으로 어떤 타이밍 및 조건에 부합할때 메소드에 모듈을 적용할지 정할 수 있으니, 찾아보길 바랍니다.
AOP 주요 개념
- Aspect : 위의 사진에서 처럼 Aspect 안에 모듈화 시킨 것을 의미한다.
- Advice : 실질적으로 어떤 일을 해야하는지를 담고 있다.
- Pointcut : 어디에 적용해야 하는지에 대한 정보를 담고 있다.
- Target : Aspect에 적용이 되는 대상
- Join point : Advice가 적용될 위치, 끼어들 수 있는 지점. 메서드 진입 지점, 생성자 호출 시점, 필드에서 값을 꺼내올 때 등 다양한 시점에 적용가능(여러가지 합류 지점임)