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스프링 AOP

핵심 기능과 부과 기능

애플리케이션의 로직은 크게 핵심 기능과 부가 기능으로 나눌 수 있다.

• 핵심 기능 - 객체가 제공하는 고유의 기능 (OrderService의 주문)
• 부가 기능 - 핵심 기능을 보조하기 위해 제공되는 기능 (로깅, 트랜잭션 기능)

횡단 관심사

• 보통 부가 기능은 여러 클래스에 걸쳐서 사용된다.
• 이러한 부가 기능은 횡단 관심사(cross-cutting concerns)가 된다.
• 부가 기능 적용의 문제점
  • 많은 반복이 필요하다
  • 코드 중복이 발생한다.
  • 중복 때문에 변경할 때 많은 수정이 필요하다.
  • 부가 기능 적용 대상을 변경할 때 많은 수정이 필요하다.

소프트웨어 개발에서 변경 지점은 하나가 될 수 있도록 잘 모듈화 되어야 한다. 그런데 부가 기능처럼 특정 로직을 애플리케이션 전반에 적용하는 문제는 일반적인 OOP로는 해결이 어렵다.

AOP - 애스펙트

핵심 기능과 부가 기능을 분리

• 부가 기능과 부가 기능을 어디에 적용할지 선택하는 기능을 합해서 하나의 모듈로 만들었는데 이것이 바로 애스펙트(aspect)이다.
• @Aspect가 바로 애스펙트이다. 스프링이 제공하는 어드바이저도 어드바이스(부가 기능)과 포인트컷(적용 대상)을 가지고 있어서 개념상 하나의 애스펙트다.
• 애스펙트를 사용한 프로그래밍 방색을 관점 지향 프로그래밍 AOP(Aspect-Oriented Programming)이라고 한다.
• AOP는 OOP를 대체하기 위한 것이 아니라 횡단 관심사를 깔끔하게 처리하기 어려운 OOP의 부족한 부분을 보조하는 목적으로 개발되었다.

AspectJ 프레임워크

AOP의 대표적인 구현으로 AspectJ 프레임워크가 있다. 물론 스프링도 AOP를 지원하지만 대부분 AspectJ 문법을 차용하고, AspectJ가 제공하는 기능의 일부만 제공한다.

AOP 적용 방식

컴파일 시점

• .java 소스 코드를 컴파일러를 사용해서 .class를 만드는 시점에 부가 기능 로직을 추가한다.
• .class 파일을 디컴파일 해보면 애스펙트 관련 호출 코드가 들어간다.
• 단점으로는 특별한 컴파일러도 필요하고 복잡하다.
• AspectJ를 직접 사용해야 한다.
• 애스펙트와 실제 코드를 연결해서 붙이는 것을 위빙이라고 한다.

클래스 로딩 시점

• 자바를 실행하면 자바는 .class 파일을 JVM 내부 클래스 로더에 보관한다.
• 이 때 중간에서 .class 파일을 조작할 수 있다.
• 이 시점에 애스펙트를 적용하는 것을 로드 타임 위빙이라고 한다.
• 단점으로는 자바 실행 시 특별한 옵션(java-javaagent)을 통해 로더 조작기를 지정해야 하는데 이 부분이 번거롭고 운영하기 어렵다.
• AspectJ를 직접 사용해야 한다.

런타임 시점(프록시)

• 런타임 시점은 컴파일도 끝나고 클래스 로더에 클래스도 다 올라간 다음을 말한다.
• 스프링과 같은 컨테이너의 도움을 받고 프록시와 DI, 빈 포스트 프로세서 같은 개념들을 총 동원해야 한다.
• 특별한 컴파일러나 복잡한 옵션과 클래스 로더 조작기가 필요 없다.
• 단점으로는 프록시를 사용하기 때문에 AOP 기능에 일부 제약이 있다.
  • 프록시 대상 클래스는 final 키워드를 붙일 수 없다. (상속이 가능해야 하기 때문)
  • 메서드 호출 시점에만 부가 기능을 적용할 수 있어서 생성자 같은 곳에는 부가 기능을 넣을 수 없다.
  • 스프링 컨테이너가 관리할 수 있는 스프링 빈에만 AOP를 적용할 수 있다.
• 스프링 AOP는 이 방식을 사용한다.

AOP 적용 위치

• 적용 가능 지점(조인 포인트): 생성자, 필드 값 접근, static 메서드 접근, 메서드 실행
• AspectJ를 사용하면 실제 바이트 코드를 조작하기 때문에 모든 조인 포인트에 부가 기능을 적용할 수 있다.
• 때문에 프록시 기반의 스프링 AOP에서는 메서드 실행 지점에만 AOP를 지정할 수 있다.
  • 프록시는 메서드 오버라이딩 개념으로 동작한다. 따라서 생성자나 static 메서드, 필드 값 접근에는 프록시 개념이 적용될 수 없다.

스프링 AOP 보다 더 기능이 많은 AspectJ를 직접 사용하는 것이 좋지 않을까? AspectJ는 공부할 내용도 많고 자바 관련 설정도 복잡하지만 스프링 AOP는 별도의 추가 자바 설정 없이 스프링만 있으면 AOP를 적용할 수 있다. 스프링이 제공하는 AOP 기능만 사용해도 대부분의 문제를 해결할 수 있다.

AOP 용어 정리

• 조인 포인트(Join Point)
  • 어드바이스가 적용될 수 있는 위치
  • 메서드 실행, 생성자 호출, 필드 접근, static 메서드 접근 등
  • 추상적인 개념으로 AOP를 적용할 수 있는 모든 지점
  • 스프링 AOP에서는 프록시 방식을 사용하므로 항상 메서드 실행 지점으로 제한
• 포인트컷(Pointcut)
  • 조인 포인트 중에서 어드바이스가 적용될 위치를 선별하는 기능
  • 주로 AspectJ 표현식을 사용해서 지정
  • 스프링 AOP에서는 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, Before, After와 같은 다양한 종류의 어드바이스가 있음
• 애스펙트(Aspect)
  • 어드바이스 + 포인트컷을 모듈화한 것
  • @Aspect
  • 여러 어드바이스와 포인트컷이 함께 존재
• 어드바이저(Advisor)
  • 하나의 어드바이스와 하나의 포인트컷으로 구성
  • 스프링 AOP에서만 사용되는 용어
• 위빙(Weaving)
  • 포인트컷으로 결정한 타겟의 조인 포인트에 어드바이스를 적용하는 것
  • 핵심 기능 코드에 영향을 주지 않고 부가 기능을 추가할 수 있음
• AOP 프록시
  • AOP 기능을 구현하기 위해 만든 프록시 객체, 스프링에서 AOP 프록시는 JDK 동적 프록시 또는 CGLIB 프록시다.