[Spring Boot] 스프링 컨테이너와 스프링 빈

스프링 컨테이너와 스프링 빈

1. 스프링 컨테이너 생성
2. 컨테이너에 등록된 모든 빈 조회
3. 스프링 빈 조회 - 기본
4. 스프링 빈 조회 - 동일한 타입이 둘 이상
5. 스프링 빈 조회 - 상속 관계
6. BeanFactory와 ApplicationContext
7. 다양한 설정 형식 지원 - 자바 코드, XML
8. 스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefinition

1. 스프링 컨테이너 생성 과정

① 스프링 컨테이너 생성

스프링 컨테이너 생성

ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

• ApplicationContext는 인터페이스이며, 스프링 컨테이너라 한다.
• 스프링 컨테이너는 XML을 기반 또는 애노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 만들 수 있다.
• 직전에 AppConfig 를 사용했던 방식이 애노테이션 기반의 자바 설정 클래스로 스프링 컨테이너를 만든 것이다.
• new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
  이 클래스는 ApplicationContext 인터페이스의 구현체이다.

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); - 스프링 컨테이너 생성

스프링 컨테이너를 생성할 때는 구성 정보를 지정해주어야 한다. 여기서는 AppConfig.class 를 구성 정보로 지정했다.

② 스프링 빈 등록

스프링 컨테이너는 파라미터로 넘어온 설정 클래스 정보를 사용해서 스프링 빈을 등록한다.
@Bean 어노테이션을 따라 차례로 호출해서 빈 이름, 빈 객체를 스프링 컨테이너에 등록한다.

빈 이름

• 빈 이름은 메서드 이름을 사용한다.
• 빈 이름을 직접 부여할 수 도 있다. @Bean(name="memberService2")]
• 빈 이름은 반드시 서로 다른 이름을 부여해야 한다.

③ 스프링 빈 의존 관계 설정 - 준비

④ 스프링 빈 의존관계 설정 - 완료

스프링 컨테이너는 설정 정보를 참고해서 의존관계를 주입(DI)한다.
위의 그림에서 memberService는 memberRepository를 의존하고, orderService는 memeberService와 discountPolicy를 의존한다. 이러한 동적인 객체 인스턴스 의존관계를 스프링이 다 연결해주는 것이다.
단순히 자바 코드를 호출하는 것 같지만, 차이가 있다. 이 차이는 후에 싱글톤 컨테이너에서 설명하겠다.

2. 컨테이너에 등록된 모든 빈 조회

스프링 컨테이너에 실제 스프링 빈들이 잘 등록 되었는지 확인해보자.

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

• ac.getBeanDefinitionNames() : 스프링에 등록된 모든 빈 이름을 조회한다.
• ac.getBean() : 빈 이름으로 빈 객체(인스턴스)를 조회한다.

등록된 빈이 출력됐다.

하지만, 실행 시 위의 결과 말고도 name=org.springframework.context.event.internalEventListenerFactoryobject 등의 결과가 함께 출력된다. 이는 스프링이 내부적으로 스프링 자체를 확장하기 위해 쓰는 빈들이다.

스프링이 내부에서 사용하는 빈은 제외하고, 내가 등록한 빈만 출력해보자.

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

            if (beanDefinition.getRole() == BeanDefinition.ROLE_APPLICATION) {
                Object bean = ac.getBean(beanDefinitionName);
                System.out.println("name=" + beanDefinitionName + "object = " + bean);
            }
        }
    }

스프링이 내부에서 사용하는 빈은 getRole() 로 구분할 수 있다.

• ROLE_APPLICATION : 일반적으로 사용자가 정의한 빈
• ROLE_INFRASTRUCTURE : 스프링이 내부에서 사용하는 빈

스프링이 내부에서 사용하는 빈을 제외하고, 내가 등록한 빈만 결과로 출력됐다.

3. 스프링 빈 조회 - 기본

스프링 컨테이너에서 스프링 빈을 찾는 가장 기본적인 조회 방법

• ac.getBean(빈이름, 타입)
• ac.getBean(타입)
• 조회 대상 스프링 빈이 없으면 예외 발생
  NoSuchBeanDefinitionException: No bean named 'xxxxx' available

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

	@Test
    @DisplayName("이름없이 타입으로만 조회")
    void findBeanByType() {
        MemberService memberService = ac.getBean(MemberService.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }
    
    @Test
    @DisplayName("구체 타입으로 조회")
    void findBeanByName2() {
        MemberServiceImpl memberService = ac.getBean("memberService", MemberServiceImpl.class);
        assertThat(memberService).isInstanceOf(MemberServiceImpl.class);
    }

4. 스프링 빈 조회 - 동일한 타입이 둘 이상

타입으로 조회시 같은 타입의 스프링 빈이 둘 이상이면 오류가 발생한다. 이때는 빈 이름을 지정하자.
ac.getBeansOfType() 을 사용하면 해당 타입의 모든 빈을 조회할 수 있다.

	@Configuration
	static  class SameBeanConfig {

    	@Bean
    	public MemberRepository memberRepository1() {
        	return  new MemoryMemberRepository();
    	}
    
    	@Bean
    	public MemberRepository memberRepository2() {
        	return  new MemoryMemberRepository();
    	}
        
    @Test
    @DisplayName("타입으로 조회시 같은 타입이 둘 이상 있으면, 중복 오류가 발생한다.")
    void findBeanByTypeDuplicate() {
    	MemberRepository bean = ac.getBean(MemberRepository.class);
    }

같은 타입의 스프링 빈이 둘 이상이면, 타입으로 조회시 오류가 발생한다.

오류를 해결하기 위해서는 빈 이름을 지정해주면 된다.

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

이번엔 특정타입을 모두 조회해보자.

    @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("beanOfType = " + beansOfType);
        assertThat(beansOfType.size()).isEqualTo(2);
    }

5. 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.

    @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));
        }
    }

6. BeanFactory와 ApplicationContext

• ApplicationContext는 BeanFactory의 기능을 상속받는다.
• ApplicationContext는 빈 관리기능 + 편리한 부가 기능을 제공한다.
• BeanFactory를 직접 사용할 일은 거의 없다. 부가기능이 포함된 ApplicationContext를 사용한다.
• BeanFactory나 ApplicationContext를 스프링 컨테이너라 한다.

▶ BeanFactory

• 스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스다.
• 스프링 빈을 관리하고 조회하는 역할을 담당한다.
• getBean() 을 제공한다.
• 지금까지 우리가 사용했던 대부분의 기능은 BeanFactory가 제공하는 기능이다.
  
  

▶ ApplicationContext

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

• 메시지소스를 활용한 국제화 기능
  (예를 들어 한국에서 들어오면 한국어로, 영어권에서 들어오면 영어로 출력)

• 환경변수
  로컬, 개발, 운영등을 구분해서 처리

• 애플리케이션 이벤트
  이벤트를 발행하고 구독하는 모델을 편리하게 지원

• 편리한 리소스 조회
  파일, 클래스패스, 외부 등에서 리소스를 편리하게 조회

7. 다양한 설정 형식 지원 - 자바 코드, XML

스프링 컨테이너는 다양한 형식의 설정 정보를 받아드릴 수 있게 유연하게 설계되어 있다.
(자바 코드, XML, Groovy 등)

▶ 애노테이션 기반 자바 코드 설정

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

지금까지 했던 방법이다.
AnnotationConfigApplicationContext 클래스를 사용하면서 자바 코드로된 설정 정보를 넘기면 된다.

▶ XML 설정 사용

ApplicationContext ac = new GenericXmlApplicationContext("appConfig.xml");

GenericXmlApplicationContext 를 사용하면서 xml 설정 파일을 넘기면 된다.
최근에는 스프링 부트를 많이 사용하면서 XML기반의 설정은 잘 사용하지 않는다.

8. 스프링 빈 설정 메타 정보 - BeanDefinition

BeanDefinition 을 빈 설정 메타정보라 한다.

• @Bean , <bean> 당 각각 하나씩 메타 정보가 생성된다.

스프링이 다양한 설정 형식을 지원할 수 있는 이유가 바로 BeanDefinition이라는 추상화이다.
스프링 컨테이너는 BeanDefinition 메타 정보를 기반으로 스프링 빈을 생성한다.

XML을 읽어서 BeanDefinition을 만들면 되고, 자바 코드를 읽어서 BeanDefinition을 만들면 된다.
스프링 컨테이너는 XML인지, 자바 코드인지 알 필요가 없으며 오직 BeanDefinition만 알면된다.

• 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.

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

Ref.
스프링 핵심원리(김영한)