haon.blog

Light

Spring IoC Container 과 스프링 빈(Spring Bean)

Posted by @Haon, July 16, 2024
Spring

💡 현 포스트 학습동기는 지난 스프링 컨테이너의 제어의 역전(IoC) 과 의존성 주입(DI) 에서 이어지는 내용이다.

지난 포스트에서 IoC(Inversion Of Control) 과 DI(Dependency Injection) 에 대해 다루었다. 다만 스프링부트에서 제공하는 IoC 컨테이너에 관한 내용을 자세히 다루지 않고, IoC 와 DI 라는 그 자체의 개념에 대해서만 집중적으로 다루었다. 이번에는 스프링 컨테이너에 어떻게 IoC 를 제공하는지, 개발자가 어떻게 DI 를 제공할 수 있는지에 대해 다루어보고자 한다.

스프링 빈 (Spring Bean)

alt text

제어의 역전(IoC) 은 제 3자인 외부 라이브러리에게 객체의 생명주기에 대한 제어권을 넘겨주는 것을 뜻한다고 했다. 이때 스프링 프레임워크 생태계에서 외부 라이브러리란 스프링 컨테이너를 뜻한다. 스프링은 스프링 컨테이너 내에서 제어의 역전(IoC) 로 객체를 관리하는데, 이때 스프링이 제어 권한을 가져 직접 생성하고 관계를 부여하는 객체를 Bean 이라고 한다. 즉, Spring Bean 은 스프링 컨테이너가 생성, 관계성정, 사용등을 제어해주는 제어의 역전이 적용된 객체를 뜻한다.

스프링은 내부에 스프링 컨테이너라는 것이 구현되어있다. 이 스프링 컨테이너는 IoC Container 라고도 불리는데, 말 그대로 IoC 를 제공해주는 특정한 컨테이너 공간으로 구현되어있다. 이 컨테이너 공간 안에는 스프링에서 자체적으로 관리하는 Spring Bean 이 존재한다. 우리는 객체간의 의존성 정보를 생성자 주입 을 통해 제공해주기만 하면, 스프링 컨테이너내에 Bean 객체가 자동으로 생성되고, 관리된다. 이후 클라이언트가 필요할 떄 마다 매번 개발자가 직접 객체를 생성하여 서비스를 제공하는 방식이 아닌, Spring IoC Container 내에 생성된 스프링 Bean 객체를 불러와 사용할 수 있게 된다.

또한 스프링 컨테이너라는 외부의 제 3자에게 객체의 생명주기 관리 제어권을 원활히 도맡기기 위해선, 우리가 스프링 컨테이너에서 관리될 각 객체들간의 최소한의 관계(relationship) 정보, 즉 의존관계 정보를 넘겨줘야한다. 그래야 스프링 컨테이너가 어떤 각 객체들간의 의존관계를 파악하고, 상황에 알맞는 의존성을 컨테이너내에 등록하여 이후 클라이언트에게 서비스를 제공할 수 있을 것이다. 스프링 프레임워크는 프로그래머가 코드를 작성하여 제공해준 최소한의 의존관계 정보를 바탕으로, 스프링 컨테이너내에 객체(Bean) 를 등록하고, 관리한다. 이후 클라이언트에게 필요한 의존관계를 자동으로 제공해준다. 이를 DI(Dependency Injection) 이라고 한다. 즉, DI 란 의존성 주입이라는 개념으로, 객체간의 의존성을 외부(스프링 컨테이너)에서 주입하는 방식을 뜻한다.

최소한의 의존관계 정보만을 제공하면 Spring IoC Container 내에서 자동으로 객체(Bean) 을 관리하고, 클라이언트에게 필요한 유연한 의존성을 주입해준다. 이 의존관계 정보를 스프링에게 제공하는 방법은 아주 간단한 코드(어노테이션 등)를 작성하기만 하면 된다. 이에 대한 내용은 아래에서 다루어보겠다.

기본적으로 Spring IoC Container 내에 등록되는 Bean 객체들은 싱글톤(SingleTon) 으로 관리된다. 또한 Spring IoC Container 로는 Bean Factory 와 Application Context 가 사용된다. 요즘은 Bean Factory 를 확장한 Application Context 를 관례적으로 사용하는 추세라고 한다. 이들에 대한 이해도는 아직 높지 않기 떄문에, 추가 학습이 필요하다.

스프링 컨테이너에 Bean 등록하기

백문이불어일타. 직접 스프링 프레임워크에서 제공하는 기능들로 어떻게 Bean 을 스프링 컨테이너에 등록하고 관리하는지 간단한 코드를 작성해보자.

Bean 으로 의존성 주입하기

Spring Bean 을 스프링 컨테이너에 등록하는 방법에는 크게 3가지로 나뉜다.

  • (1) xml에 직접 등록
  • (2) 수동으로 직접 의존관계 등록 : Bean 설정파일에 직접 Bean 을 등록
  • (3) 자동으로 의존관계 등록 : 이미 제공되는 어노테이션 활용함. @Component, @Controller, @Service, @Repository 어노테이션을 활용

과거에는 XML 로 빈을 설정하고 관리하는 방식이 이루어졌지만, 이젠 어노테이션을 활용하여 빈을 간편히 등록하고, DI 를 할 수 있도록 개선되었다. 사실상 (1) 은 요즘 거의 사용되지 않는 방법이니, 가볍게만 다루도록 한다.

XML 에 직접 등록하기

<bean> 태그를 직접 사용하는 방식이다. application-config.xml 을 resource 아래에 만들어 준다. 그리고 태그 안에 을 만들어 준다. 위의 코드는 의존성 주입까지 한 코드이다.

<bean id="helloService" class="com.example.myapp.di.HelloService"/>

<bean id="helloController" class="com.example.myapp.di.HelloController" p:helloService-ref="helloService">		
</bean>

Bean 설정파일에 수동으로 직접 Bean 을 등록

스프링 Bean 을 등록하는 가장 근본적인 코드이다. 자바 클래스를 생성하고, 그 위에 @Configuration 어노테이션을 명시해준다. 바로 아래에서 살펴볼 @Controller, @Component 와 같은 어노테이션을 활용한 방법은 의존관계가 자동으로 등록되는 방식이라면, 이 방식은 Bean 의존관계를 수동으로 직접 등록하고자 할때 사용하는 방식이다.

@Configuration 안에는 @Component 를 내부적으로 사용하기 떄문에 @Configuration 어노테이션을 붙인 해당 클래스는 @ComponentScan 의 대상이 된다. 그리고 그에따라 Bean 설정 정보가 읽힐 때, 그 안에 정의된 Bean 들이 IoC 컨테이너가 등록된다.

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public Item item1() {
        return new ItemImpl1();
    }

    @Bean
    public Store store() {
        return new Store(item1());
    }
}

그리고 아래처럼 Main 에서 어노테이션을 사용하기 위해 AnnotationConfigApplicationContext 를 사용한다.

public class HelloMain {

	public static void main(String[] args) {
		AbstractApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); 

		System.out.println("-----------------------");
		HelloController controller = context.getBean("helloController", HelloController.class);
		controller.hello("홍길동");
		System.out.println("=====================");
		context.close();
		}
}

이미 제공되는 어노테이션으로 자동으로 의존관계를 등록

alt text

앞선 (2) 방식은 스프링 컨테이너에 개발자가 직접 추가적으로, 직접 수동으로 등록하고 싶은 특별한 객체가 존재할 떄 주로 사용할 것이다. 그러나, 대부분의 경우 스프링에서 이미 제공하고 있는 어노테이션들이 존재한다. 이들을 활용하면 자동으로 Bean 이 등록된다. 또한 이 어노테이션들을 중심으로 Bean 을 자주 등록하게 될 것이다.

  • @Controller : 해당 클래스가 Presentation Layer 에서 컨트롤러임을 명시함.
  • @Service : 해당 클래스가 Application Layer 에서 Service 임을 명시함.
  • @Repository : 해당 클래스가 Persistence Layer 에서 DAO 임을 명시한다.
  • @Component : 위 3가지 경우 이외에 Bean 으로 등록하고 싶은 클래스에 명시한다.

위 어노테이션들을 붙이면 스프링이 자동으로 컴포넌트 스캔 을 진행하여 각 객체들간의 의존관계를 읽어들인다. 그리고 그들을 기반으로 자동으로 Spring Bean 객체로 등록한다.

추가적으로 @ComponentScan 이라는 어노테이션이 존재한다. 이 어노테이션이 붙어있는 클래스가 있는 패키지에서부터 모든 하위 패키지의 모든 클래스를 훑어보며 @Component 가 붙은 클래스를 찾는다. 또한 @Controller, @Service, @Repository 들은 모두 내부적으로 @Component 를 포함하고 있다는 점을 알고있자.

@Autowired 로 의존성 주입하기

스프링에서 Bean 인스턴스가 생성되면, @Autowired 를 설정한 메서드가 자동으로 호출되고, 파라미터에 명시한 Bean 인스턴스가 자동으로 주입된다. 즉, 이 어노테이션이 달린 생성자, setter, 필드는 직접 해당 객체를 생성할 필요없이 Spring IoC Container 에 등록된 Bean 을 자동으로 주입(DI) 해준다.

위 어노테이션이 달리는 위치에 따라 생성자 주입, setter 주입, 필드 주입 3가지로 나뉜다. 다만 생성자에 어노테이션을 단 경우, 생성자의 파라미터가 Bean 으로 등록되어 있어야 하며, setter 와 필드 또한 Bean 으로 등록되어 있어야 IoC Container 가 Bean 을 자동으로 주입해준다.

생성자 주입

@RestController
public class UserController {
    private final UserService userService;

    @Autowired
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    // ...
}

setter 주입

@RestController
public class UserController {
    private final UserService userService;

    @Autowired
    public setService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    // ...
}

필드 주입

@RestController
public class UserController {

    @Autowired
    private final UserService userService;

    // ...
}

더 학습해볼 키워드

  • ApplicationContext, Bean Factory

참고

More.

🪐 prev

POJO (Plain Old Java Object) 를 왜 지향해야 하는가?

🚀 next

데이터베이스 트랜잭션(Transaction)
Haon
꾸준히, 배움에 대한 생각을 글로 정제하기 위한 블로그입니다.
gatsby-starter-haonkakaotech