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4년차 Java Backend 개발자입니다 😀

스프링 컨테이너와 빈 (IoC, DI)

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스프링 컨테이너란? (Spring Container)

스프링 프레임워크는 빈(Bean)을 생성하고 관리하는 컨테이너를 제공한다. 여기서 말하는 빈이란 스프링 컨테이너에 의해 관리되는 자바 객체를 의미한다.

그렇다면 왜 스프링 컨테이너를 사용하는 것일까? 스프링 컨테이너는 제어의 역전(IoC)이라는 개념과 이러한 개념을 구현한 의존관계 주입(DI)을 통해 장점들을 제공합니다.

제어의 역전 (Inversion of control)

  • 문자 그대로 객체의 호출을 개발자가 아닌 외부에서 결정하는 것을 의미하는 “개념”이다.
  • IoC는 스프링 프레임워크에만 적용된 개념이 아니라 서블렛 컨테이너 등 다른 프레임워크에서도 많이 사용된다.
  • 객체의 생성 및 직접적인 호출을 컨테이너가 담당함으로써 개발자는 의미없는 변경을 최소화 할 수 있고 비즈니스 로직에만 집중할 수 있다.
  • 변경에 유연한 코드 구조를 설계하여 적용할 수 있다.

의존관계 주입 (Dependency injection)

  • IoC의 “개념”을 스프링 컨테이너가 “구현” 하여 제공한다. (IoC != DI)
  • 객체의 의존관계를 외부에서 주입시키는 디자인 패턴을 의미한다.
  • 이러한 의존관계 주입은 3가지의 방법이 있다. (생성자 주입, Setter 주입, 인터페이스 주입)
  • 모의 객체를 주입할 수 있기때문에 단위 테스트가 쉬워진다.
  • 가독성과 재사용성이 높아진다.
  • 결과적으로 모듈 간의 결합도가 낮아지고 유연성이 높아진다.

DI 적용 전

// DI 적용 전 (new 키워드로 직접 객체를 생성함으로써 Test는 ExClassA에게 의존하고있음.)
public class Test {
    private Ex ec;
    
    public Test() {
        // new 키워드를 사용하여 의존하고 있으므로 수정을 하려면 이와같이 직접 소스코드를 수정해야함.
        // ec = new ExClassA();
        ec = new ExClassB();
    }
}

DI 적용 후

// 생성자로 주입 (Constructor Injection) -> (스프링 권장 방식) 생성자를 통한 주입
public class Test {
    private Ex ec;
    
    public Test(Ex ec) {
        this.ec = ec;
    }
}

// Setter로 주입 (Setter Injection) -> setter 메소드로 주입
public class Test {
    private Ex ec;
    
    public Test() {}

    public void setEc(Ex ec) {
        this.ec = ec;
    }
}

// 인터페이스로 주입 (Constructor Injection) -> 인터페이스의 구현체로 주입
public interface ExInterface {
    void inject(Ex ec);
}

public class Test implements ExInterface{
    private Ex ec;
    
    public Test() {}

    @Override
    public inject(Ex ec) {
        this.ec = ec;
    }
}

이러한 특징들을 가지고 있어서 스프링 컨테이너는 IoC 컨테이너 혹은 DI 컨테이너 라고도 불린다. (최근에는 IoC가 아닌 DI컨테이너라고 불림.)

BeanFactory와 ApplicationContext

스프링 컨테이너는 이러한 특징들 외에도 빈 관리를 위한 더 많은 기능들을 제공하는데 최상위 인터페이스인 BeanFactory와 BeanFactory를 상속받아 추가 기능을 제공하는 ApplicationContext로 나뉜다.

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BeanFactory

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  • 스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스다.
  • 스프링 빈을 관리하고 조회하는 역할을 담당한다. (getBean() 메소드를 제공)

ApplicationContext

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  • BeanFactory 기능을 모두 상속받아서 제공한다. (BeanFactory를 상속받는 HierarchicalBeanFactory를 상속받는다.)
  • 빈을 관리하고 검색하는 기능을 BeanFactory가 제공해주는데, 그러면 둘의 차이가 뭘까?
  • 애플리케이션을 개발할 때는 빈을 관리하고 조회하는 기능은 물론이고, 수 많은 부가기능이 필요하다.

ApplicatonContext가 제공하는 부가기능
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  • 메시지소스를 활용한 국제화 기능 (MessageSource)
    • 예를 들어서 한국에서 들어오면 한국어로, 영어권에서 들어오면 영어로 출력
  • 환경변수 (EnvironmentCapable)
    • 로컬, 개발, 운영등을 구분해서 처리
  • 애플리케이션 이벤트 (ApplicationEventPublisher)
    • 이벤트를 발행하고 구독하는 모델을 편리하게 지원
  • 편리한 리소스 조회 (ResourceLoader)
    • 파일, 클래스패스, 외부 등에서 리소스를 편리하게 조회

빈 등록 방법

  • 스프링 컨테이너는 다양한 형식의 설정 정보를 받아들일 수 있게 유연하게 설계되어 있다.
    • 자바 코드, XML, Groovy 등

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  • 애노테이션 기반 자바 설정 클래스(.class) 혹은 레거시의 경우 XML기반(.xml)을 통해 스프링 컨테이너에 빈을 등록할 수 있다.
  • 스프링이 이런 다양한 설정형식을 지원할 수 있었던 것은 BeanDefinition 추상화를 통해 빈의 메타정보를 등록하기 때문이다.

BeanDefinition

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  • AnnotationConfigApplicationContext 는 AnnotatedBeanDefinitionReader 를 사용해서 AppConfig.class 를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다.
  • GenericXmlApplicationContext 는 XmlBeanDefinitionReader 를 사용해서 appConfig.xml 설정정보를 읽고 BeanDefinition 을 생성한다.
  • 새로운 형식의 설정 정보가 추가되면, XxxBeanDefinitionReader 를 만들어서 BeanDefinition 을 생성하면 된다.
  • BeanDefinition은 빈과 관련한 설정 정보를 담고있는 객체다.
  • 자바 코드로 만들던 XML을 만들던 스프링 내부에서 BeanDefinition의 설계대로 정보를 읽기 때문에 가능하다.

하지만 BeanDefinition을 실무에서 직접 사용할 일은 거의 없다고 한다..

📣 Reference

본 포스팅은 김영한님의 강의를 듣고 스스로 정리 및 추가한 내용입니다.

스프링 핵심 원리 - 기본편
IoC, DI란 무엇일까
[Spring] IoC, DI 란?
[SPRING] 컨테이너 기본 개념

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참고