[2024-2 SpringBoot 스터디] 정호용 #5주차 섹션 6~7

웹 애플리케이션과 싱글톤

- 대부분의 스프링 애플리케이션은 웹 애플리케이션이다.

- 웹 애플리케이션은 보통 여러 고객이 동시에 요청함

- 고객이 3번 요청 -> 3개 객체 생성

- 실제로 두개의 다른 객체 생성됨

- 순수한 DI 컨테이너인 AppConfig는 요청할 때마다 객체를 새로 생성

- 메모리 낭비가 심함

- 해결방안은 객체를 하나만 생성 -> 객체 인스턴스 공유

 

싱글톤 패턴

- 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성하는 것을 보장하는 디자인 패턴

- 객체 인스턴스를 2개이상 생성 못하도록 막아야 함.

- static영역에 객체 인스턴스를 생성

- getInstance로만 조회가능

- 1개의 객체 인스턴스만 존재해야 하므로, 생성자를 private로 막아야 한다. -> new 키워드로 객체 인스턴스가 생성되는 것을 방지

- private이므로 생성 시 오류가 뜬다!

- 차이가 보이시나요?

결과창의 윗 두줄은 서로 다른 객체 생성

아래 두줄은 같은 객체 사용

- Spring Container는 모든 객체를 싱글톤으로 다 재활용한다.

- 싱글톤 패턴을 구현하는 법은 여러가지가 있다.

윗 방법은 가장 단순하고 안전한 방법이다.

 

단점은...

- 구현 코드가 많이 들어간다.

- 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 DIP를 위반하고, OCP마저 위반할 가능성이 높다.

- 유연하게 테스트하기 어렵다.

- 내부 속성을 변경하거나 초기화하기 어려움

- private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어려움

- 유연성이 떨어져 안티패턴으로 불리기도 한다.

 

싱글톤 컨테이너

- 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결 -> 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리

- 스프링 컨테이너는 객체 인스턴스를 알아서 싱글톤으로 관리한다.

- 싱글톤 객체를 생성/관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 함.

- 싱글톤의 모든 단점을 해결 & 객체를 싱글톤으로 유지가능

 

싱글톤 방식의 주의점

객체 인스턴스를 딱 하나만 만들어서 공유하는 싱글톤은 ...

- 여러 클라이언트가 하나의 객체 인스턴스를 공유하므로, 싱글톤 객체는 상태를 유지하게 설계하면 안된다. ->무상태로 설계!

- 특정 클라이언트에 의존적인 필드 있으면 안됨

- 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안됨

- 가급적이면 읽기만 가능해야 함 - 가급적 값을 수정하면 안된다.

- 필드 대신 자바에서 공유되지 않는 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 함.

 

위 코드는 A가 주문 -> B가 주문 -> A가 가격조회로, 결론적으론 A가 가격조회 했을때 B의 주문가격이 나온다.

A와 B는 서로 객체 인스턴스를 공유하기 때문이다. price 필드는 공유된다... 싱글톤이기 때문!

 

- 실무에서 종종 보이는데, 이로인해 해결하기 어려운 큰 문제가 터진다고....

- 스프링은 항상 무상태로 설계해야 한다.

- 어떻게?

StatefulService.java	StatefulServiceTest.java

- statefulservice 클래스 내에 선언됐던 price가 문제다. 이걸 공유를 하니까 값이 덮어씌워진 거다.

- 이를 return 시켜버리고, statefulservicetest.java에서 지역변수로 각각 객체 인스턴스를 만들어주면 문제가 해결이 된다.

- 실무에서는 이 부분을 찾기가 매우 어렵다고 한다.

 

@Configuration과 싱글톤

이걸 보면 싱글톤을 위반한것 같아 보인다.

이렇게 memberService와 orderService, memberRepository를 출력해 보면 공유중이다.

하지만 Appconfig를 보면 new MemoryMemberRepository가 두번 호출되었다. 근데 공유중..?

여기서 테스트를 해봐도 호출은 3번이나 되었다..? 예상대로라면 memberRepository는 3번 호출되어야 한다.

 

@Configuration과 바이트코드 조작의 마법

- 스프링 컨테이너 -> 싱글톤 레지스트리이다.

- 위의 현상에 대한 비밀은 AppConfig에 있다.

- AppConfig를 빈으로 등록하고, 이를 출력해보면 xxxCGLIB가 출력된다.

- 스프링이 빈을 등록하는 과정에서 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 상속받아 새로운 클래스를 만든다. AppConfig@CGLIB

- 이 AppConfig@CGLIB클래스가 빈으로 등록된다. -> 이 클래스는 싱글톤이 보장되도록 한다.

 

- 강사님 예상 코드에서는...

1. memoryMemberRepository가 빈으로 등록되어 있으면, 스프링 컨테이너에서 등록한거 찾아서 반환

2. 등록이 안되어 있으면 내가 만든 기존 로직을 호출하고 스프링 컨테이너에 등록

- 그래서 memberRepository가 딱 한번만 호출된 것이다.

 

- AppConfig의 @Configuration 애노테이션을 빼면?? -> CGLIB이 쓰이지 않고 내가만든 AppConfig이 고대로 등록된다.

- 다만 memberRepository가 3번이나 호출된다. -> 다른 싱글톤이 깨졌다....

1. 첫번째 호출 : @Bean 등록

2. 두번째, 세번째 호출 : memberRepository() 호출

3. orderService,memberService는 동일한 memberRepository를 공유하지 않게 된다.

4. new로 새로 만든거랑 똑같음. IDE에서도 경고줌.

5. @Autowired라는 의존 관계 자동 주입을 하면 해결되긴함.

 

결론: 스프링 설정 정보는 @Configuration을 꼭 쓰자!!

 

 

컴포넌트 스캔과 의존관계 자동 주입 시작하기

- 지금까지는 @Bean을 써서 빈을 등록했었다.

- 실무에서는 수많은 빈을 써서 추가하기도, 관리하기도 힘들다.

- 스프링은 자동으로 빈을 등록하는 컴포넌트 스캔과 의존관계 자동 주입하는 Autowired를 제공한다.

 

 

- @Configuration과 함께 @ComponentScan 애노테이션을 추가해준다.

- 기존에 만든 AppConfig가 있기 때문에, 이를 스캔하는 걸 방지하기 위해 excludeFilters를 이용한다.

- 이 강의에서만 AppConfig을 스캔 대상에서 제외했다. 실무에서는 이렇게 쓰진 않는다.

- Bean으로 등록할 모든 클래스에 @Component를 적어준다.

 

- 의존관계는 어떻게 등록하나요..? 자동 의존관계가 필요하다. 생성자 위에 @Autowired를 써주자.

- 이전에 썼던 ac.getbean()과 유사한 기능을 한다.

 

- 테스트 코드를 돌려보면 빈 등록과 DI까지 자동으로 됐음을 알 수 있다!

 

- ComponentScan은 @Component가 붙은 모든 클래스를 빈으로 등록함

- 이때 스프링 빈의 기본이름은 클래스명을 사용하되, 맨 앞글자만 소문자를 사용한다.

- 빈 이름은 직접 지정도 가능하다. - @Component("memberService2")와 같이..

- @Autowired는 우선 타입이 같은 빈 이름을 찾아서 주입해준다. 생성자에 파라미터가 많아도 알아서 주입해준다.

- 같은 타입이 여러개 있으면 충돌난다..!

 

 

탐색 위치와 기본 스캔 대상

- basePackages 옵션으로 스캔 시작위치를 정할 수 있다. 해당 패키지의 하위 컴포넌트만 스캔한다.

- basePackageClasses 옵션으로 지정한 클래스의 패키지를 탐색 시작 위치로 지정한다.

- 패키지 위치를 지정하지 않고, 설정 정보 클래스의 위치를 프로젝트 최상단에 두는 것을 권장한다고 한다.

 

com.hello

com.hello.service

com.hello.repository

 

- 이렇게 있으면 com.hello 라는 프로젝트 시작 루트에 AppConfig을 넣어둔다. @ComponentScan 애노테이션을 추가해준다.

- 이러면 com.hello는 basePackages 를 안 써도 하위에 있는 모든 컴포넌트를 스캔한다.

- @SpringBootApplication을 프로젝트 시작루트 위치에 두는 것이 관례이다.

 

- 컴포넌트 스캔 기본 대상

컴포넌트 스캔은 아래 것들도 다~ 스캔한다. 그리고 부가 기능을 수행하기도 한다.

@Component

@Controller : 스프링 MVC 컨트롤러로 인식

@Service : 특별한 처리하지 않음

@Repository : 데이터 접근 계층 인식 & 데이터 계층의 예외를 스프링 예외로 변환

@Configuration : 스프링 설정정보 인식 & 싱글톤 유지

 

- 애노테이션에는 상속관계라는 것이 없다. 임의의 애노테이션을 만들어도 되고, 사실 애노테이션은 자바가 아닌 스프링이 지원하는 기능이다.

- useDefaultFilters를 끄면 기본 스캔대상들이 제외됨.

 

필터

includeFilters : 컴포넌트 스캔 대상을 추가로 지정

excludeFilters : 컴포넌트 스캔에서 제외할 대상을 지정

 

 

- BeanB는 제외되었다. 그렇기 때문에 에러가 뜬다.

- 위와 같이 바꿔준다.

- FilterType 옵션

ANNOTATION

ASSIGNABLE_TYPE

ASPECTJ

REGEX

CUSTOM

 

- 사실 includeFilter는 쓸일이 거의 없다고 한다. excludeFilter는 가끔..?

- 스프링의 기본 설정을 맞춰 쓰는걸 권장한다고 한다.

 

중복 등록과 충돌

- 컴포넌트 스캔에서 같은 빈 이름을 등록하면..?

- 자동 빈 등록 vs 자동 빈 등록

-> 이 경우 스프링은 오류를 발생시킨다.

`ConflictingBeanDefinitionException`

- 수동 빈 등록 vs 자동 빈 등록

-> 이경우 수동 빈 등록이 우선권을 가지는데, 수동 빈이 자동 빈을 오버라이딩 해 버린다고 한다.