스프링 IoC와 컨테이너 알아보기

IoC(제어의 역전)

Dependency Injection 에서 보았던 자바에서의 객체 간의 결합도가 강하게 되면 클래스와 결합된 다른 클래스도 같이 유지보수 되어야 할 가능성이 높아지게 된다.

IoC(제어의 역전)은 이름과 같이 제어하는 주체가 바뀌었다는 의미로 프로그램의 제어 흐름을 개발자가 제어권을 갖지 않고 외부에서 결정 하는 것을 말한다.

이러한 IoC의 구현 방법 중 하나가 의존성 주입(Dependency Injection)으로 객체에서 필요로 하는 다른 객체를 외부에서 주입 받아 사용하게 되어 객체간의 결합도를 낮추고 유연성과 재사용성을 높일 수 있다.

---

스프링 컨테이너

컨테이너는 객체의 생성, 사용, 소멸에 해당하는 라이프사이클을 담당하여 이러한 라이프사이클을 기본으로 애플리케이션의 사용에 필요한 주요 기능을 제공한다.

스프링에서는 자바 객체를 빈(Bean)이라고 불리며 기존의 개발자가 객체의 생성, 사용, 소멸에 대한 것을 직접 해주었다면 Ioc, DI의 개념이 들어간 스프링 컨테이너가 이 역할을 대신해 주며, 객체들 간의 의존 관계를 스프링 컨테이너가 런타임 과정에서 결정해 준다.

스프링 컨테이너 종류

스프링 컨테이너에는 BeanFactory 와 ApplicationContext 가 있다.

BeanFactory vs ApplicationContext

BeanFactory는 빈을 등록, 생성, 조회, 반환하는 기능을 담당하고 getBean() 메소드를 통하여 빈을 인스턴스화 할 수 있다.

ApplicationContext는 BeanFactory를 확장한 인테페이스로 IoC 컨테이너로 빈을 동록하고 관리하는 기본적인 기능들은 BeanFactory와 동일하다.

둘의 차이점은 BeanFactory는 빈을 사용할 때(getBean() 호출)마다 빈을 생성 하지만 ApplicationContext는 Context를 초기화 할 시점에 빈을 미리 로드하고 캐시에 저장 하기 때문에, BeanFactory보다 빠른 애플리케이션 시작 시간을 제공할 수 있다.

또한 ApplicationContext는 BeanFactory의 모든 기능 이외 다국어 처리, 이벤트 발행 및 구독, AOP(Aspect-Oriented Programming) 등의 기능을 지원한다.

---

스프링에서 Bean 의존관계

스프링에서 자바 객체(Bean)을 사용하기 위한 방법으로는 크게 3가지가 있다.

1. XML로 빈 설정
2. Annotation으로 빈 설정
3. Java 코드로 빈 설정

1. XML 문서이용

• Application에서 사용할 Spring 자원들을 설정하는 파일이다.
• 스프링 컨테이너는 설정파일에 설정된 내용들을 읽어 Application에서 필요한 기능들을 제공한다.
• Root tag는 <beans>

빈 객체 생성 및 주입의 기본 설정은 아래와 같다.

주입할 객체를 설정파일에 설정

• <bean> : 스프링 컨테이너가 관리할 빈 객체를 설정한다. 기본속성
• name : 주입 받을 곳에서 호출할 이름을 설정한다.
• id : 주입 받을 곳에서 호출할 이름을 설정한다 (유일 값이어야한다.)

자바 객체파일에서 필요한 주입 받을 dataSource

public class Some1DaoImpl implements Some1Dao {
    
    private DataSource dataSource;

    // set을 통한 주입
    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }
}

public class Some2DaoImpl implements Some2Dao {
    
    private DataSource dataSource;

    // set을 통한 주입
    public void Some2DaoImpl(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }
}

beans 설정 파일에 <bean> 들을 등록

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

	<bean id="ds" class="org.springframework.jdbc.datasource.SimpleDriverDataSource">
		<property name="driverClass" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"></property>
		<property name="url" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydb"></property>
		<property name="username" value="id"></property>
		<property name="password" value="pw"></property>
	</bean>

        <!-- 라이프 사이클을 Spring이 대신해준다. -->
	<bean id="dao1" class="패키지위치">
		<!-- 위에서 만든 id ds를 setDataSource를 호출하라는 의미 -->
		<property name="dataSource" ref="ds"></property>
	</bean>
	
	<!-- 라이프 사이클을 Spring이 대신해준다. -->
	<bean id="dao2" class="패키지위치">
		<!-- 생성자를 호출 -> 이름은 같을것으로 ref만 설정 -->
		<constructor-arg ref="ds"></constructor-arg>
	</bean>
</beans>

<property>, <constructor-arg> tag등을 통해여 속성, 생성자를 통한 주입을 해 줄 수 있다. 해당하는 빈 객체들은 ClassPathXmlApplicationContext 로 context를 생성하여 설정한 빈 들을 주입 받을 수 있다.

import java.io.IOException;

public class GuestBookMain {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(xml이 있는 패키지 + xml이름.xml);
        
        // bean 설정파일의 id(유일 값)으로 지정한 이름으로 주입
        Some1Dao some1Dao = context.getBean("dao1", Some1DaoImpl.class);
        Some2Dao some1Dao = context.getBean("dao2", Some1DaoImpl.class);
    }
}

2. Annotation으로 빈 설정

스프링에 프레임워크에서는 Stereotype annotation 을 통하여 컴포넌트 스캔을 할 수 있다. 기본적으로 제공하는 어노테이션은 @Component, @Controller, @Service, @Repository 이 있다.

StereoType	적용 대상
@Repository	Data Access Layer의 DAO 또는 Repository 클래스에 사용한다.
@Service	Service Layer 클래스에 사용한다.
@Controller	Presentation Layer의 MVC에서 컨트롤러 역할을 수행하는 클래스에 사용한다.
@Component	위의 Layer 구분하기 어려운 일반적인 경우에 사용한다.

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Repository {

	/**
	 * The value may indicate a suggestion for a logical component name,
	 * to be turned into a Spring bean in case of an autodetected component.
	 * @return the suggested component name, if any (or empty String otherwise)
	 */
	@AliasFor(annotation = Component.class)
	String value() default "";

}

위의 어노테이션들은 모두 @Component 와 연관 되어 해당하는 어노테이션을 클래스에 명시하면 스프링 컨테이너에서 컴포넌트 스캔을 통하여 해당 클래스의 객체(Bean)들을 관리해 준다.

빈 의존 관계 설정

스프링의 빈을 명시해 주었으면 관리되고 있는 클래스간의 의존 관계를 연결해 주어야 한다. 스프링에서 빈 의존 관계를 위한 어노테이션을 제공하여 멤버 변수에 직접 정의하는 경우 어노테이션을 통하여 setter method를 만들지 않아도 된다.

Annotation	설명
@Resource	멤버변수, setter method에서 사용이 가능하며 타입 에 맞춰서 연결된다.
@Autowired	스프링 2.5부터 지원하며 Spring에서는 사용가능하다. 멤버변수, setter, constructor, 일반 method에 사용이 가능하며 타입 에 맞춰서 연결된다.
@Inject	스프링 3.0부터 지원하며 Framework에 종속적이지 않다. @Autowired와 마찬지로 사용이 가능하며 이름 으로 연결된다.

스프링 빈 설정을 어노테이션으로 할 경우 반드시 component-scan을 설정 해야 한다.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
		http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.3.xsd">

        <!-- 스캔할 어노테이션이 있는 패키지 -->
	<context:component-scan base-package="패키지 경로"/>
</beans>

3. Java 코드로 설정

컴포넌트 어노테이션을 사용하지 않고 직접 빈을 등록할 클래스들을 정의하기 위해서는 자바 클래스를 @Configuration 으로 설정파일인것을 명시해주어야 한다. 또한 @ComponentScan(basePackages = {}) 를 통하여 component 스캔 할 패키지를 설정해 줄 수 있다. 자바 코드에서 관리될 빈 객체는 @Bean 어노테이션을 통하여 스프링이 관리되어야 할 클래스임을 알 수 있게 해준다.

@Configuration

• 설정파일인것을 명시한다.

@ComponentScan(basePackages = {})

• 컴포넌트 스캔할 패키지를 설정한다.

import javax.sql.DataSource;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.jdbc.datasource.SimpleDriverDataSource;

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = {"패키지 경로"})
public class ApplicationConfig {
    
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        SimpleDriverDataSource ds = new SimpleDriverDataSource();
        ds.setDriverClass(com.mysql.cj.jdbc.Driver.class);
        ds.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydb");
        ds.setUsername("id");
        ds.setPassword("pw");
        return ds;
    }
}