Spring 핵심 원리 고급편 - 9. 스프링 AOP 개념

- 애플리케이션 로직은 크게 *핵심 기능* 과 *부가 기능*으로 나눌 수 있다

    ㆍ핵심기능 : 해당 객체가 제공하는 고유의 기능

                         → 예를 들어 OrderService의 핵심 기능은 주문 로직이다. 

    ㆍ부가기능 : 핵심 기능을 보조하기 위해 제공되는 기능

                         → 예를 들어 로그 추적로직, 트랜잭션 기능이 있다.

 

- 예를 들어서 로그 추적 기능은 어떤 핵심 기능이 호출되었는지 로그를 남기기 위해 사용한다

- 부가기능은 이름 그대로 핵심 기능을 보조하기 위해 존재한다.

 

부가 기능 적용 문제

- 부가 기능을 적용할 때 아주 많은 반복이 필요하다

- 부가 기능이 여러 곳에 퍼져서 중복 코드를 만들어 낸다

- 부가 기능을 변경할 때 중복 때문에 많은 수정이 필요하다

- 부가 기능의 적용 대상을 변경할 때 많은 수정이 필요하다

 

- 소프트웨어 개발에서 변경 지점은 하나가 될 수 있도록 잘 모듈화 되어야한다

- 그런데 부가기능처럼 특정 로직을 애플리케이션 전반에 적용하는 문제는 일반적인 OOP 방식으로는 해결이 어렵다

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AOP

- 핵심기능과 부가 기능을 분리

- 해당 부가 기능을 어디에 적용할지 선택하는 기능도 만듬

- @Aspect , 스프링이 제공하는 어드바이저도 어드바이스(부가 기능)과 포인트컷(적용 대상)을 가지고 있어 개념상 하나의 애스팩트다.

 

- 애플리케이션을 바라보는 관점을 하나하나의 기능에서 횡단 관심사(cross-cutting concerns) 관점으로 달리 보는 것이다

- 애스팩트를 사용한 프로그래밍 방식을 관점 지향 프로그래밍 AOP(Aspect-Oriented Programming) 이라 한다

 

* 참고로 AOP는 OOP를 대체하기 위한 것이 아니라 횡단 관심사를 깔끔하게 처리하기 어려운 OOP의 부족한 부분을 보조하는 목적으로 개발되었다.

* AspectJ 프레임 워크 *

- 자바 프로그래밍 언어에 대한 완벽한 관점 지향 확장

- 횡단 관심사의 깔끔한 모듈화

    ㆍ오류 검사 및 처리

    ㆍ동기화

    ㆍ성능 최적화 ( 캐싱 )

    ㆍ모니터링 및 로깅

 

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AOP 적용 방식

- AOP를 사용하면 핵심 기능과 부가 기능이 코드상 완전히 분리되어서 관리

 

* 크게 3가지 방법이 있다 *

- 컴파일 시점

- 클래스 로딩 시점

- 런타임 시점(프록시)

 

컴파일 시점

 

- .java 소스 코드를 컴파일러를 사용해서 .class를 만드는 시점에 부가 기능 로직을 추가할 수 있다.

- 이때는 AspectJ가 제공하는 특별한 컴파일러를 사용해야한다

- 컴파일된 .class를 디컴파일 해보면 애스펙트 관련 호출 코드가 들어간다

- 이해하기 쉽게 풀어서 이야기하면 부가 기능 코드가 핵심 기능이 있는 컴파일된 코드 주변에 실제로 붙어버린다고 생각

- AspectJ 컴파일러는 Aspect를 확인해서 해당 클래스가 적용 대상인지 먼저 확인하고, 적용 대상인 경우 부가 기능 로직을 적용

- 참고로 이렇게 원본 로직에 부가 기능 로직이 추가되는 것을 위빙(Weaving)이라 한다

 

* 위빙(Weaving) : 옷감을 짜다. 직조하다. 애스펙트와 실제 코드를 연결해서 붙이는 것

 

- 단점 : 컴파일 시점에 부가 기능을 적용할려면 특별한 컴파일러도 필요하고 복잡한다.

 

클래스 로딩 시점

- 자바를 실행하면 자바 언어는 .class 파일을 JVM 내부의 클래스 로더에 보관한다.

- 이때 중간에서 .class 파일을 조작한 다음 JVM에 올릴수 있다.

- 자바 언어는 .class를 JVM에 저장하기 전에 조작할 수 있는 기능을 제공

- 궁금하면 java Instrumentation을 검색, 참고로 수 많은 모니터링 툴들이 이 방식을 사용

- 이 시점에 애스펙트를 적용하는 것을 로드 타임 위빙이라 한다

 

- 단점 : 로드 타임 위빙은 자바를 실행할 때 특별한 옵션 ( java - javaagent ) 을 통해 클래스 로더 조작기를 지정해야하는데 이 부분이 번거롭고 운영하기 어렵다.

 

런타임 시점

- 런타임 시점은 컴파일도 다 끝나고, 클래스 로더에 클래스도 다 올라가서 이미 자바가 실행되고 난 다음을 말한다.

- 자바의 메인(main) 메서드가 이미 실행된 다음이다.

- 따라서 자바 언어가 제공하는 범위 안에서 부가 기능을 적용해야 한다

- 스프링과 같은 컨테이너의 도움을 받고 프록시와 DI, 빈 포스트 프로세서 같은 개념들을 총 동원해야한다.

- 이렇게 하면 최종적으로 프록시를 통해 스프링 빈에 부가기능을 적용할 수 있다

 

- 프록시를 사용하기 때문에 AOP 기능에 일부 제약이 있다.

- 하지만 특별한 컴파일러나, 자바를 실행할 때 복잡한 옵션과 클래스 로더 조작기를 설정하지 않아도 된다

- 스프링만 있으면 얼마든지 AOP를 적용할 수 있다

 

* 부가 기능이 적용되는 차이 정리 *

- 컴파일 시점 : 실제 대상 코드에 애스팩트를 통한 부가 기능 호출 코드가 포함된다. AspectJ를 직접 사용해야 한다

- 클래스 로딩 시점 : 실제 대상 코드에 애스팩트를 통한 부가 기능 호출 코드가 포함된다. AspectJ를 직접 사용해야 한다

- 런타임 시점 : 실제 대상 코드는 그대로 유지된다. 대신에 프록시를 통해 부가 기능이 적용된다. 따라서 항상 프록시를 통해야 부가 기능을 사용할 수 있다. 스프링 AOP는 이 방식을 사용한다.

 

 

* AOP 적용 위치 *

- 적용 가능 지점 (조인 포인트) : 생성자, 필드 값 접근, static 메서드 접근, 메서드 실행

    ㆍ이렇게 AOP를 적용할 수 있는 지점을 조인 포인트( Join point ) 라 한다

- AspectJ를 사용해서 컴파일 시점과 클래스 로딩 시점에 적용하는 AOP는 바이트코드를 실제 조작하기 때문에 해당 기능을 모든 지점에 다 적용할 수 있다.

- 프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점에만 AOP를 적용할 수 있다

    ㆍ프록시는 메서드 오버라이딩 개념으로 동작한다.

             따라서 생성자나 static메서드, 필드 값 접근에는 프록시 개념이 적용될 수 없다

    ㆍ프록시를 사용하는 * 스프링 AOP의 조인 포인트는 메서드 실행으로 제한 * 된다.

- 프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 스프링 컨테이너가 관리할 수 있는 * 스프링 빈에만 AOP를 적용 * 할 수 있다.

 

* 참고 *

- 스프링은 AspectJ의 문법을 차용하고 프록시 방식의 AOP를 적용한다. AspectJ를 직접 사용하는 것이 아니다

 

* 중요 *

- 스프링이 제공하는 AOP는 프록시를 사용한다

- 따라서 프록시를 통해서 메서드를 실행하는 시점에만 AOP가 적용된다. 

- 스프링 AOP보다는 더 기능이 많은 AspectJ를 직접 사용해서 AOP를 적용하는게 더 좋지 않을까?

  → AspectJ 공부 내용도 많고 자바 관련 설정이 복잡

- 스프링 AOP는 별도의 추가 자바 설정 없이 스프링만 있으면 편리하게 AOP 사용

- 실무에서 스프링이 제공하는 AOP 기능만 사용해도 대부분의 문제를 해결할 수 있다.

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AOP 용어 정리

조인 포인트 ( Join point )

- 어드바이스가 적용될 수 있는 위치, 메소드 실행, 생성자 호출, 필드 값 접근, static 메서드 접근 같은 프로그램 실행 중 지점

- 조인 포인트는 추상적인 개념이다. AOP를 적용할 수 있는 모든 지점이라 생각하면 된다

- 스프링 AOP는 프록시 방식을 사용하므로 조인 포인트는 항상 메소드 실행 지점으로 제한된다

 

포인트컷 ( Pointcut )

- 조인 포인트 중에서 어드바이스가 적용될 위치를 선별하는 기능

- 주로 AspectJ 표현식을 사용해서 지정

- 프록시를 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점만 포인트컷으로 선별 가능

 

타겟 ( Target )

- 어드바이스를 받는 객체, 포인트컷으로 결정

 

어드바이스 ( Advice )

- 부가 기능

- 특정 조인 포인트에서 Aspect에 의해 취해지는 조치

- Around( 주변 ), Before( 전 ), After ( 후 ) 와 같은 다양한 종류의 어드바이스가 있음

 

애스펙트 ( Aspect )

- 어드바이스 + 포인트컷을 모듈화 한 것

- @Aspect 를 생각하면 됨

 

어드바이저 ( Advisor )

- 하나의 어드바이스와 하나의 포인트 컷으로 구성

- 스프링 AOP에서만 사용되는 특별한 용어

 

위빙 ( Weaving )

- 포인트컷으로 결정한 타겟의 조인 포인트에 어드바이스를 적용하는 것

- 위빙을 통해 핵심 기능 코드에 영향을 주지 않고 부가 기능을 추가 할 수 있음

- AOP 적용을 위해 애스펙트를 객체에 연결한 상태

    ㆍ컴파일 타임( AspectJ compiler )

    ㆍ로드 타임

    ㆍ런타임, 스프링 AOP는 런타임, 프록시 방식

 

AOP 프록시

- AOP 기능을 구현하기 위해 만든 프록시 객체, 스프링에서 AOP 프록시는 JDK 동적 프록시 또는 CGLIB 프록시이다.

 

 

 

 

출처 : 인프런 김영한님의 스프링 핵심원리 - 고급편

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EA%B3%A0%EA%B8%89%ED%8E%B8