Spring Bean

Spring Bean이란?

Spring IoC 컨테이너가 관리하는 자바 객체를 빈(Bean)이라고 한다

→ Spring DI Container에 의해 관리되는 POJO (Plain Old Java Object)

• Java 프로그래밍에서는 Class를 생성하고 new keyword를 이용하여 원하는 객체를 직접 생성한 후에 사용했던 것을,

  • Spring에서는 직접 new를 이용하여 생성한 객체가 아니라, Spring에서 관리되는 자바 객체 를 사용한다

  • 이렇게 Spring에 의하여 생성되고 관리되는 자바 객체를 Bean 이라고 한다

• Spring Framework에서는 Spring Bean 을 얻기 위하여 ApplicationContext.getBean() 와 같은 method를 사용하여 Spring에서 직접 자바 객체를 얻어서 사용한다

Spring Bean의 특징

• POJO (Plain Old Java Object) 로써, Spring application을 구성하는 핵심 객체이다

• Spring IoC 컨테이너 (or DI 컨테이너)에 의해 생성되고 관리된다

• Spring에서는 기본적으로 Singleton 방식으로 Bean이 생성된다

Spring Bean의 구성 요소

• class

  • Bean으로 등록할 Java class

• id

  • Bean의 고유 식별자

• scope

  • Bean을 생성하기 위한 방법

    • singleton, prototype 등

• constructor-arg

  • Bean 생성 시 생성자에 전달할 파라미터

• property

  • Bean 생성 시 setter에 전달할 인수

Spring Bean Scope

Spring Bean Scope란?

Bean이 관리하는 범위를 Bean Scope라고 한다

• Bean은 default로는 Singleton scope로 생성된다

• 특정 타입의 Bean을 하나만 만들어두고 공유해서 사용하기 위해서인데,

  • 이로 인해 Bean에 상태를 저장하는 코드 (Stateful 한 코드)를 작성하는 것은 동시성 문제 를 유발할 수 있다

• 요구 사항과 구현하려는 기능에 따라 비 싱글톤이 필요한 경우가 있고, 이것을 명시적으로 구분하기 위해서 scope 라는 키워드를 제공한다

Scope의 종류

• singleton scope

  • Spring framework에서 기본이 되는 scope

  • Spring container의 시작부터 종료까지 1개의 객체로 유지된다

• prototype scope

  @Scope("prototype") 으로 선언한다

  • 스프링 컨테이너는 Prototype Bean의 생성과 의존 관계 주입까지만 관여하고, 더이상 관리하지 않는 scope

  • Prototype scope는 singleton과 달리, 의존 관계 주입까지만 해주기 때문에 Bean을 반환해 주는건 client가 직접 해야한다

  • 요청이 오면 항상 새로운 인스턴스를 생성하여 반환하고, 이후에 관리하지 않는다

  • Prototype으로 Bean을 등록하면, .getBean() 을 할 때마다 다른 인스턴스를 반환한다

  • 의존 관계까지만 주입하고 보내주기 때문에 @preDestroy 를 볼 수 없다

    • close() method로 컨테이너를 종료했을 때 @preDestroy method가 호출되지 않는다

  • 순서

    1. 클라이언트가 Bean 을 요청한다.

    2. 스프링 DI 컨테이너는 요청에 대해 새로운 Bean을 생성한다.

    3. 새로 만든 Bean의 의존 관계 주입(DI) 을 한다.

    4. @PostConstruct 와 같은 초기화작업을 진행한다.

    5. 이 생성된 Bean은 스프링 컨테이너에서 관리하지 않고, 클라이언트에 반환한다.

    → 여기서 알 수 있는 점은, 각자 다른 클라이언트는 각자 다른 참조를 가진 빈을 가지게 된다는 것과 @PostConstruct 는 호출 되겠지만 @PreDestroy 는 호출되지 않을것이란 사실이다.

• singleton scope와 prototype scope가 섞였을 때의 문제점

  싱글톤 빈 안에 있는 프로토타입 빈은 싱글톤 빈 의존 관계 주입 시점에 새로 생기지만, 그 참조가 계속 쓰이기 때문에 새로 생성만 되고 싱글톤 객체와 함께 유지된다는 문제점이 있다

  • 싱글톤 빈을 요청할 때마다 내부의 프로토타입 빈을 새로 생성하는 방법

    • Dependency Lockup → 의존 관계를 직접 찾아서 쓰기

      • 스프링 빈 컨테이너 자체를 의존 관계로 주입 받고, 프로토타입 스코프 빈이 필요할 때 컨테이너에서 직접 의존 관계 빈을 찾아 쓴다

      • 이렇게 필요한 의존 관계를 직접 찾아 쓰는 방법을 Dependency Lockup 이라고 한다

      • 문제점

        • 코드 자체가 Spring Context 전체에 종속적이게 된다

        • 단위 테스트가 어려워진다

    • ObjectProvider

      • 프로토타입 스코프 빈을 의존을 의존관계에 주입하지 않고, 아래와 같이 프로토타입 스코프 빈을 타입으로 가지는 ObjectProvider를 의존 관계 빈으로 주입한다

        private ObjectProvider<PrototypeBean> prototypeBean;

      • 프로토타입 스코프 빈이 필요할 때 getObject() method를 통해 프로토타입 스코프 빈을 새로 생성해 가져올 수 있다

• web scope

  web 환경에서만 동작하는 scope

  스프링에서는 web scope로 설정된 Bean들을 해당 scope의 종료 시점까지 관리한다

  종료 method가 호출된다 (@PreDestroy, @PostConstruct 둘 다 가능)

  • request → @Scope(value = "request")

    • HTTP 요청이 들어오고 나갈 때까지 유지되는 scope

    • 각각의 HTTP 요청마다 별도의 빈 인스턴스가 생성되고, 관리된다

    • web scope request는 많은 사용자가 요청을 보낼 때마다 각각의 Bean을 생성하도록 하는 것이다

  • session

    • HTTP Session이 생성되고 종료될 때 까지 유지되는 scope

  • application

    • ServletContext 와 동일한 생명주기를 가지는 scope

  • websocket

    • Websocket 과 동일한 생명 주기를 가지는 scope

Spring Bean Lifecycle

Bean Lifecycle

스프링 컨테이너는 Bean 객체의 lifecycle을 관리해 주며, 아래의 생명 주기를 가진다

1. 스프링 컨테이너 생성

2. Bean 객체 생성

3. 의존 설정

4. 초기화 (콜백)

5. 빈 사용

6. 빈 소멸 (소멸 전 콜백)

7. 스프링 컨테이너 종료

Spring container가 관리하는 Bean의 라이프사이클 순서

→ 객체 생성 - 의존 설정 - 초기화 - 소멸

• 스프링 컨테이너가 초기화 될 때, Bean 객체를 설정 정보에 따라 생성하고, 의존 관계 를 설정한다

• 의존 설정이 완료되면, Bean 객체가 지정한 method를 호출해 초기화 한다

• 컨테이너가 종료될 시 Bean 객체가 지정한 method를 호출해 Bean 객체의 소멸 을 처리한다

Bean Lifecycle callback

• Bean Lifecycle callback이란?

  스프링은 의존관계 주입이 완료되면, Bean에게 callback method를 통해 초기화 시점 을 알려주는 다양한 기능을 제공한다.

  또한 스프링 컨테이너가 종료 되기 직전에 소멸 callback 을 준다

  • 초기화 콜백

    • Bean이 생성되고, Bean의 의존 관계 주입이 완료된 후 호출된다

  • 소멸 전 콜백

    • Bean이 소멸되기 직전에 호출된다

    • singleton bean은 스프링 컨테이너가 종료될 때, singleton bean도 같이 종료되기 때문에 스프링 컨테이너가 종료되기 직전에 소멸 전 콜백 이 일어난다

• 콜백 종류

  • 인터페이스(InitializingBean, DisposableBean)

    • → 잘 안쓴다

  • 설정 정보에 초기화 메서드, 종료 메서드 지정

    • 빈 등록 설정 정보에 아래와 같이 초기화, 소멸 메서드를 지정할 수 있다.

      @Bean(initMethod="init", destroyMethod="close")

    • 장점

      • method 이름을 자유롭게 설정 가능

      • Bean이 스프링 코드에 의존하지 않는다

      • 코드가 아니라 설정 정보 를 사용하기 때문에 코드를 고칠 수 없는 외부 라이브러리 에도 초기화, 종료 method를 적용할 수 있다

  • @PostConstruct, @PreDestroy 애노테이션 지원 → 제일 많이 사용

    • 장점

      • 가장 편리하게 초기화와 종료를 실행할 수 있다.

        • 최신 스프링에서 가장 권장하는 방법이다.

        • 애노테이션 하나만 붙이면 되므로 매우 편리하다. (인터페이스 구현하고 오버라이딩 할 필요없다.)

      • 스프링에 종속적인 기술이 아닌 자바 표준이다.

        • javax.annotation.PostConstruct

        • 따라서 스프링이 아닌 다른 컨테이너에서도 동작한다.

      • 컴포넌트 스캔과 잘 어울린다. (@Bean 설정이 아니니까!)

    • 단점

      • 외부 라이브러리에는 적용하지 못한다

        • 외부 라이브러리를 초기화, 종료해야한다면 @Bean의 기능을 이용하자!