[스프링 스터디] 5주차 - 스프링 핵심 원리.기본편

공부한 github : https://github.com/anso33/SpringStudy_second

 

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[ 섹션 5. 싱글톤 컨테이너 ]

 

>> 순수한 DI 컨테이너 테스트

public class SingletonTest {
	@Test
	@DisplayName("스프링 없는 순수한 DI 컨테이너")
    	void pureContainer() {
        	
            AppConfig appConfig = new AppConfig();

			//1. 조회: 호출할 때 마다 객체를 생성
			MemberService memberService1 = appConfig.memberService();

			//2. 조회: 호출할 때 마다 객체를 생성
			MemberService memberService2 = appConfig.memberService();

			//참조값이 다른 것을 확인
			System.out.println("memberService1 = " + memberService1);
  			System.out.println("memberService2 = " + memberService2);
          
          	//memberService1 != memberService2
          	assertThat(memberService1).isNotSameAs(memberService2);
      }
}

 

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isEquals 랑 isSame 차이점 비교하기

 

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test를 돌려보면

호출할 때마다 객체가 새로 생성되는 것을 확인할 수 있다. 

-> 메모리 낭비가 심하다.

 

순수한 DI 컨테이너는 비효율적이므로 객체를 한번만 생성해서 공유해서 사용할 수 있도록 설계하면 좋겠다. 

어떻게 하지???

 

>>> 싱글톤 패턴 

클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장한다. 

 

싱글톤 패턴 예제 코드

public class SingletonService {

    ///1. static 영역에 객체를 딱 1개만 생성해둔다.
    private static final SingletonService instance = new SingletonService();
    //Static 영역 공부하기

    //2. public으로 열어서 객체 인스터스가 필요하면 이 static 메서드를 통해서만 조회하도록 허용한다.
    public static SingletonService getInstance() {
        return instance;
    }

    //3. 생성자를 private으로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 못하게 막는다.
    private SingletonService() {
    }

싱글톤 코드에 대한 test를 돌려보면

static 영역에 객체를 하나 생성해둔 후 getInstance()를 통해서 사용할 수 있도록 설계

-> 한개의 객체 인스턴스만 존재하여 메모리 낭비를 줄일 수 있다.

 

스프링 컨테이너를 쓰면 ,,,, 스프링 컨테이너가 기본적으로 자동으로 싱글톤으로 관리해준다. 

 

이것 말고도 다양하게 싱클톤 패턴을 구현할 수 있다. 

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+ static 영역

 

 

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+ 객체 vs 인스턴스

 

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# 싱글톤 패턴 문제점

매 객체마다 getInstance()와 같은 구현 코드가 많이 필요(지저분한 코드)하고 의존 관계상 클라이언트가 구현클래스에 의존하게 된다. 

-> 유연성이 떨어져 DI 적용이 어렵다.

 

 

그..래..서...

 

스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴을 적용하지 않아도 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서 객체 인스턴스를 싱글톤 패턴으로 관리한다. 

 

	@Test
    @DisplayName("스프링 컨테이너와 싱글톤")
    void springContainer() {

        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        //1. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
        MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

        //2. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
        MemberService memberService2 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

        //참조값이 같은 것을 확인
        System.out.println("memberService1 = " + memberService1);
        System.out.println("memberService2 = " + memberService2);

        //memberService1 == memberService2
        assertThat(memberService1).isSameAs(memberService2);
    }

스프링 컨테이너에 대한 테스트 코드를 진행하면

하나의 객체 인스턴스를 생성하여 재사용함을 알 수 있다. 

 

 

# 싱글톤 방식의 주의점

하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 객체가 상태를 유지(stateful)하도록 설계하면 안된다. 

상태를 유지하지않도록, 무상태로 설계하기위해서는....

      - 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다.

      - 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안된다.

      - 가급적 읽기만 가능해야 한다. == 수정할 수 없다.

      - 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal등을 사용해야 한다.

 

상태를 유지하는 코드의 예시 

public class StatefulService {

	//private int price; //상태를 유지하는 필드 
	
	public void order(String name, int price { 
		System.out.println("name = " + name + " price = " + price); 
		//this.price = price; //여기가 문제! 여기서 상태를 유지하게 만든다. 
		return price;
	}

이로 인해 문제가 생길 수 있는 예시 코드

@Test
void statefulServiceSingleton() {
    ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);

	StatefulService statefulService1 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
    StatefulService statefulService2 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);

	//ThreadA: A사용자 10000원 주문 
    statefulService1.order("userA", 10000);
	//ThreadB: B사용자 20000원 주문 
    statefulService2.order("userB", 20000);

	//ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회
	int price = statefulService1.getPrice();
	//ThreadA: 사용자A는 10000원을 기대했지만, 기대와 다르게 20000원 출력 
    System.out.println("price = " + price);
          
    Assertions.assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);
}

statefulService2의 order함수를 호출하면서 order의 필드값이 20000으로 바뀌었다. 따라서 statefulService1.getPrice를 호출해도 20000이라는 값이 출력된다.  

>> 이런 문제가 지금은 간단히 표현되었지만 실무에서는 정말 큰 오류를 불러일으킨다고 한다. 

     로그인시 남의 계정으로 들어가게 된다던지, 주문 시 금액이 주문한대로 나오지 않아 기업에 큰 피해를 끼치거나....

 

 

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이때 AppConfig의 코드를 보면서 생성자를 반복 호출한다고 생각할 수 있다. 

진짜 객체가 여러개 생성되는지 확인하기 위한 test코드

public class ConfigurationSingletonTest {

    @Test
    void configurationTest() {
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberServiceImpl memberService = ac.getBean("memberService", MemberServiceImpl.class);
        OrderServiceImpl orderService = ac.getBean("orderService", OrderServiceImpl.class);
        MemberRepository memberRepository = ac.getBean("memberRepository", MemberRepository.class);

        //모두 같은 인스턴스 참고
        System.out.println("memberService -> memberRepository = " + memberService.getMemberRepository());
        System.out.println("orderService -> memberRepository = " + orderService.getMemberRepository());
        System.out.println("memberRepository = " + memberRepository);

        assertThat(memberService.getMemberRepository()).isSameAs(memberRepository);
        assertThat(orderService.getMemberRepository()).isSameAs(memberRepository);
    }

    @Test
    void configurationDeep() {

        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        //AppConfig도 스프링 빈으로 등록된다.
        AppConfig bean = ac.getBean(AppConfig.class);
        System.out.println("bean = " + bean.getClass());
    }

 

결과는....

 

모두 같은 객체 인스턴스로 나온다. 

 

 

위의 코드를 통해서 AppConfig도 스프링빈이 되는데 이때 AppConfig 클래스를 상속받은 임의의 다른 클래스로 만들고 이 다른 클래스를 스프링빈으로 등록하여 싱글톤이 보장되도록 하기 때문이다.

 

실제로 출력된 참조 객체 값을 보면 ...

다음과 같이 우리가 저장한 클래스명이 아니라 뒤에 CGLIB라는 별도의 값이 더 붙은 것을 볼 수 있다. 

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[ 섹션 6. 컴포넌트 스캔 ]

스프링 빈을 등록할 때 자바 코드의 @Bean을 통해서 설정 정보에 등록하 스프링 빈을 직접 나열했다.

등록해야할 스프링 빈이 많아질수록 일일히 등록하기 귀찮다.

따라서 스프링은 설정 정보 없이도 자동으로 스프링 빈을 등록하는 컴포넌트 스캔 기능을 제공한다.

 

컴포넌트 스탱 사용 예제 코드

@Configuration
@ComponentScan(
        // basePackages = "hello.core",   //hello.core 패키지부터 이 하위패키지까지를 탐색한다.
        // basePackageClasses = AutoAppConfig.class,  //AutoAppConfig가 해당되어 있는 hello.core 패키지부터 이 하위패키지까지를 탐색한다.
        excludeFilters = @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION, classes = Configuration.class)
)

@ComponentScan : 프로젝트에서 @Component가 붙은 스프링빈을 모두 긁어온다. 

 

@AutoWired :

AppConfig에서는 이 클래스안에 내가 직접 의존 관계를 주입할 수 있었지만 컴포넌트 스캔을 이용하면 (AutoAppConfig) @component 외에 아무것도 쓸수 없다

따라서 @autowired 를 이용하여. 의존 관계를 자동으로 주입하도록 한다.

 

+ basePackages : 탐색할 패키지의 시작 위치를 지정, 이 패키지를 포함한 하위패티지 전부를 탐색한다.

* 패키지 위치 지정보다는 설정정보 클래스의 위치를 프로젝트 최상단에 두는 것을 추천

 

+ Filter Type

  - ANNOTATION : 기본값, 애노테이션을 인식해서 동작

  - ASSIGNABLE_TYPE : 지정한 타입과 자식 타입을 인식해서 동작

  - ASPECTJ : AspectJ패턴 사용

  - REGEX : 정규표현식

  - CUSTOM : TypeFilter이라는 인터페이스를 구현하서 처리

 

 

 

 

# 빈 충돌

+ 수동으로 등록된 빈과 자동으로 등록된 빈의 이름이 같으면 충돌이 난다. 

(이런 경우 수동으로 등록된 빈이 우선권을 가져 자동으로 등록된 빈을 오버라이딩함 - 최근에는 그냥 아예 오류나도록 처리)

 //오류메세지
   
 Consider renaming one of the beans or enabling overriding by setting
spring.main.allow-bean-definition-overriding=true