[Spring] 스프링 핵심 원리 - 기본편 섹션 4 스프링 컨테이너와 스프링 빈

본 내용은 인프런 김영한T 스프링 핵심원리 - 기본편 강의를 정리한 내용입니다:)

 

[Spring] 스프링 핵심 원리 - 기본편 섹션 4 스프링 컨테이너와 스프링 빈

✨ 스프링 컨테이너 생성

ApplicationContext(인터페이스)는 스프링 컨테이너라고 하며, 아래를 이용해 구현체를 생성가능하다.

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

컨테이너를 생성할 때는 구성정보를 지정해주어야 한다. 여기서는 AppConfig.class를 구성정보로 지정했다 :)

🪄 더 정확히는 스프링 컨테이너를 부를 때 BeanFactory , ApplicationContext 로 구분해서 이야기한다.
이 부분은 뒤에서 설명!

 

🟢 스프링 컨테이너의 생성 과정

스프링 컨테이너는 파라미터로 넘어온 설정 클래스 정보를 사용해서 스프링 빈을 등록한다.

이때, 빈이름은 기본적으로 메서드 이름을 사용하여 아래를 사용해서 직접 부여할 수도있다.

@Bean(name="memberService2")

 

🪄 빈 이름은 항상 다른 이름을 부여해야 한다. 같은 이름을 부여하면, 다른 빈이 무시되거나, 기존 빈을 덮어버리거나 설정에 따라 오류가 발생한다.

스프링 컨테이너는 설정정보를참고해 의존관계를 주입한다. 단순 자바 코드 호출과는 차이가 있다.

🪄 스프링은 빈을 생성하고, 의존관계를 주입하는 단계가 나누어져 있지만, 위 코드에서는 이를 한번에 처리했다.

👀 컨테이너에 등록된 모든 빈 조회

모든 빈을 출력해보자! 아래를 실행하면 스프링에 등록된 모든 빈 정보를 출력할 수 있다.

public class ApplicationContextInfoTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig .class);

    @Test
    @DisplayName("모든 빈 출력하기")
    void findAllBean() {
        String[] beanDifinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
        for (String beanDifinitionName : beanDifinitionNames) {
            Object bean = ac.getBean(beanDifinitionName);
            System.out.println("name = " + beanDifinitionName + "object = " + bean);
        }
    }

    @Test
    @DisplayName("애플리케이션 빈 출력하기")
    void findApplicationBean() {
        String[] beanDifinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
        for (String beanDifinitionName : beanDifinitionNames) {
           BeanDefinition beanDefinition = ac.getBeanDefinition(beanDifinitionName);

           // Role ROLE_APPLICATION: 직접 등록한 애플리케이션 빈
           // Role ROLE_INFRASTRUCTURE: 스프링이 내부에서 사용하는 빈
            if (beanDefinition.getRole() == BeanDefinition.ROLE_APPLICATION) {
                Object bean = ac.getBean(beanDifinitionName);
                System.out.println("name = " + beanDifinitionName + "object = " + bean);
            }
        }
    }
}

// 출력
name = org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessorobject = org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor@5f9be66c name = org.springframework.context.annotation.internalAutowiredAnnotationProcessorobject = org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor@3abada5a name = org.springframework.context.annotation.internalCommonAnnotationProcessorobject = org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor@66c61024 name = org.springframework.context.event.internalEventListenerProcessorobject = org.springframework.context.event.EventListenerMethodProcessor@61fe30 name = org.springframework.context.event.internalEventListenerFactoryobject = org.springframework.context.event.DefaultEventListenerFactory@c9d0d6 name = appConfigobject = com.basic.basicproject.AppConfig$$SpringCGLIB$$0@6ccdb29f name = memberRepositoryobject = com.basic.basicproject.member.MemoryMemberRepository@3adcc812 name = discountPolicyobject = com.basic.basicproject.discount.RateDiscountPolicy@35432107 name = memberServiceobject = com.basic.basicproject.member.MemberServiceImpl@7b420819 name = orderServiceobject = com.basic.basicproject.order.OrderServiceImpl@7a1a14a4 Process finished with exit code 0

• ac.getBeanDefinitionNames() : 스프링에 등록된 모든 빈 이름을 조회한다.
• ac.getBean() : 빈 이름으로 빈 객체(인스턴스)를 조회한다.
• 또한, 스프링이 내부에서 사용하는 빈은 getRole() 로 구분할 수 있다.
  • ROLE_APPLICATION : 일반적으로 사용자가 정의한 빈
  • ROLE_INFRASTRUCTURE : 스프링이 내부에서 사용하는 빈

🔘 스프링 빈 조회 - 기본

스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾는 가장 기본적인 조회 방법은 아래와 같다.

• ac.getBean(빈이름, 타입)
• ac.getBean(타입)

조회 대상 스프링 빈이 없으면 아래 예외가 발생한다.

NoSuchBeanDefinitionException: No bean named 'xxxxx' available

public class ApplicationContextBasicFindTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig .class);

    @Test
    @DisplayName("빈 이름으로 조회")
    void findBeanByName() {
        MemberService memberService = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("이름 없이 타입만으로 조회")
    void findBeanByType() {
        MemberService memberService = ac.getBean(MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("구체 타입으로 조회")
    void findBeamByName2() {
        MemberServiceImpl memberService = ac.getBean("memberService", MemberServiceImpl.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("빈 이름으로 조회X")
    void findBeamByNameX() {
        assertThrows(NoSuchBeanDefinitionException.class, () ->
                ac.getBean("xxxxx", MemberService.class));
    }
}

🪄 참고: 구체 타입으로 조회하면 변경시 유연성이 떨어진다.

🔘 스프링 빈 조회 - 동일한 타입이 둘 이상

타입으로 조회시 같은 타입의 스프링 빈이 둘 이상이면 오류가 발생한다. 이때는 빈 이름을 지정하자.
ac.getBeansOfType() : 해당 타입의 모든 빈을 조회

public class ApplicationContextSameBeanFindTest {

    @Configuration // test를 위한 임시 cofig 설정
    static class SameBeanConfig {
        @Bean
        public MemberRepository memberRepository1() {
            return new MemoryMemberRepository();
        }

        @Bean
        public MemberRepository memberRepository2() {
            return new MemoryMemberRepository();
        }
    }

    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(SameBeanConfig.class);

    @Test
    @DisplayName("타입으로 조회시, 같은 타입이 둘 이상 있으면, 중복 오류가 발생한다")
    void findBeanByTypeDuplicate() {
        // MemberRepository bean = ac.getBean(MemberRepository.class);
        assertThrows(NoUniqueBeanDefinitionException.class, () ->
                ac.getBean(MemberRepository.class));
    }

    @Test
    @DisplayName("타입으로 조회시 같은 타입이 둘 이상 있으면, 빈 이름을 지정하면 된다")
    void findBeamByName() {
        MemberRepository memberRepository1 = ac.getBean("memberRepository1", MemberRepository.class);
        assertThat(memberRepository1).isInstanceOf(MemberRepository.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("특정 타입을 모두 조회하기")
    void findAllBeanByType() {
        Map<String, MemberRepository> beansOfType = ac.getBeansOfType(MemberRepository.class);
        for (String key : beansOfType.keySet()) {
            System.out.println("key = " + key + " value = " + beansOfType.get(key));
        }
        System.out.println("beansOfType = " + beansOfType);
        assertThat(beansOfType.size()).isEqualTo(2);
    }

// findAllBeanByType() 출력
key = memberRepository1 value = com.basic.basicproject.member.MemoryMemberRepository@74eb909f key = memberRepository2 value = com.basic.basicproject.member.MemoryMemberRepository@28ec166e beansOfType = {memberRepository1=com.basic.basicproject.member.MemoryMemberRepository@74eb909f, memberRepository2=com.basic.basicproject.member.MemoryMemberRepository@28ec166e} Process finished with exit code 0

🔘 스프링 빈 조회 - 상속 관계

부모 타입으로 조회하면, 자식 타입도 함께 조회한다.
그래서 모든 자바 객체의 최고 부모인 Object 타입으로 조회하면, 모든 스프링 빈을 조회한다.

EX _ 1번을 조회하면 모든 번호를 조회한다:)

public class ApplicationContextExtendsFindTest {

    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);

    @Configuration
    static class TestConfig {
        @Bean
        public DiscountPolicy rateDiscountPolicy() {
            return new RateDiscountPolicy();
        }

        @Bean
        public DiscountPolicy fixDiscountPolicy() {
            return new FixDiscountPolicy();
        }
    }

    @Test
    @DisplayName("부모 타입으로 조회시, 자식이 둘 이상 있으면, 중복 오류가 발생한다")
    void findBeanByParentTypeDuplicate() {
        //DiscountPolicy bean = ac.getBean(DiscountPolicy.class);
        assertThrows(NoUniqueBeanDefinitionException.class, () ->
                ac.getBean(DiscountPolicy.class));
    }

    @Test
    @DisplayName("부모 타입으로 조회시, 자식이 둘 이상 있으면, 빈 이름을 지정하면 된다")
    void findBeanByParentTypeBeanName() {
        DiscountPolicy rateDiscountPolicy = ac.getBean("rateDiscountPolicy", DiscountPolicy.class);
        assertThat(rateDiscountPolicy).isInstanceOf(RateDiscountPolicy.class);
    }

    @Test
    @DisplayName("부모 타입으로 모두 조회하기")
    void findAllBeanByParentType() {
        Map<String, DiscountPolicy> beansOfType = ac.getBeansOfType(DiscountPolicy.class);
        assertThat(beansOfType.size()).isEqualTo(2);
        for (String key : beansOfType.keySet()) {
            System.out.println("key = " + key + " value = " + beansOfType.get(key));
        }
    }

    @Test
    @DisplayName("부모 타입으로 모두 조회하기 - Object")
    void findAllBeanByObjectType() {
        Map<String, Object> beansOfType = ac.getBeansOfType(Object.class);
        for (String key : beansOfType.keySet()) {
            System.out.println("key = " + key + " value = " + beansOfType.get(key));
        }
    }

}

🔍 BeanFactory와 ApplicationContext

🟢 BeanFactory

• 스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스
• 스프링 빈을 관리하고 조회하는 역할
• getBean() 을 제공

🟢  ApplicationContext

• BeanFactory 기능을 모두 상속받아서 제공
• 부가기능 제공 (메시지소스를 활용한 국제화 기능 / 환경변수 / 애플리케이션 이벤트 / 편리한 리소스 조회) 

ApplicatonContext가 제공하는 부가기능

◼️ 다양한 설정 형식 지원 - 자바 코드, XML

스프링 컨테이너는 다양한 형식의 설정 정보를 받아드릴 수 있게 유연하게 설계되어 있다.

🟢 애노테이션 기반 자바 코드 설정 사용

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class)

 

🟢  XML 설정 사용

GenericXmlApplicationContext 를 사용하면서 xml 설정 파일을 넘기면 된다.

public class XmlAppContext {
    @Test
    void xmlAppContext() {
        ApplicationContext ac = new GenericXmlApplicationContext("appConfig.xml");

        MemberService memberService = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberService.class);
    }
}

xml파일은 아래처럼, 형식만 다를 뿐 설정정보 구성 방식은 AppConfig.java와 비슷하다.

<?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="memberService" class="com.basic.basicproject.member.MemberServiceImpl">
        <constructor-arg name="memberRepository" ref="memberRepository" />
    </bean>
    <bean id="memberRepository"
          class="com.basic.basicproject.member.MemoryMemberRepository" />
    <bean id="orderService" class="com.basic.basicproject.order.OrderServiceImpl">
        <constructor-arg name="memberRepository" ref="memberRepository" />
        <constructor-arg name="discountPolicy" ref="discountPolicy" />
    </bean>
    <bean id="discountPolicy" class="com.basic.basicproject.discount.RateDiscountPolicy" />
</beans>

◼️ 스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefinition

스프링은 다양한 설정형식을 지원할 수 있는 이유는 BeanDefinition 이라는 추상화 덕분이다. XML이나 자바코드를을 읽어서 BeanDefinition을 만들면 된다.

🟢 BeanDefinition (빈 설정 메타정보)
@Bean , <bean> 당 각각 하나씩 메타 정보가 생성된다. 스프링 컨테이너는 이 메타정보를 기반으로 스프링 빈을 생성한다.

빈의 정보는 아래와 같다.

• BeanClassName: 생성할 빈의 클래스 명(자바 설정 처럼 팩토리 역할의 빈을 사용하면 없음)
• factoryBeanName: 팩토리 역할의 빈을 사용할 경우 이름, 예) appConfig
• factoryMethodName: 빈을 생성할 팩토리 메서드 지정, 예) memberService
• Scope: 싱글톤(기본값)
• lazyInit: 스프링 컨테이너를 생성할 때 빈을 생성하는 것이 아니라, 실제 빈을 사용할 때 까지 최대한 생성을 지연처리 하는지 여부
• InitMethodName: 빈을 생성하고, 의존관계를 적용한 뒤에 호출되는 초기화 메서드 명
• DestroyMethodName: 빈의 생명주기가 끝나서 제거하기 직전에 호출되는 메서드 명
• Constructor arguments, Properties: 의존관계 주입에서 사용한다. (자바 설정 처럼 팩토리 역할의
  빈을 사용하면 없음)

새로운 형식의 설정 정보가 추가되면, XxxBeanDefinitionReader를 만들어서 BeanDefinition 을 생성하면 된다.

• AnnotationConfigApplicationContext 는 AnnotatedBeanDefinitionReader 를 사용해서 AppConfig.class 를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다.
• GenericXmlApplicationContext 는 XmlBeanDefinitionReader 를 사용해서 appConfig.xml 설정
  정보를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다.

getBeanDefinition을 사용해 빈 정보를 출력해보자.

public class BeanDefinitionTest {
    AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    //GenericXmlApplicationContext ac = new GenericApplicationContext("appConfig.xml");

    @Test
    @DisplayName("빈 설정 메타정보 확인")
    void findApplicationBean() {
        String[] beanDefinitionNames = ac.getBeanDefinitionNames();
        for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
            BeanDefinition beanDefinition = ac.getBeanDefinition(beanDefinitionName);
            if (beanDefinition.getRole() == BeanDefinition.ROLE_APPLICATION) {
                System.out.println("beanDefinitionName" + beanDefinitionName +
                        " beanDefinition = " + beanDefinition);
            }
        }
    }
}

// 출력
beanDefinitionNameappConfig beanDefinition = Generic bean: class [com.basic.basicproject.AppConfig$$SpringCGLIB$$0]; scope=singleton; abstract=false; lazyInit=null; autowireMode=0; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; factoryBeanName=null; factoryMethodName=null; initMethodNames=null; destroyMethodNames=null beanDefinitionNamememberRepository beanDefinition = Root bean: class [null]; scope=; abstract=false; lazyInit=null; autowireMode=3; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; factoryBeanName=appConfig; factoryMethodName=memberRepository; initMethodNames=null; destroyMethodNames=[(inferred)]; defined in com.basic.basicproject.AppConfig
...

🟢 정리
BeanDefinition을 직접 생성해서 스프링 컨테이너에 등록할 수 도 있다. 
BeanDefinition은 스프링이 다양한 형태의 설정 정보를 BeanDefinition으로 추상화해서 사용하는 것이다.