[Spring Boot] AOP

안녕하세요? 주니하랑 입니다.

오늘은 AOP에 대해 공부 해 보도록 할 것이에요.

바로 시작 해 보겠습니다!

 

코드에 관련한 내용은 주니하랑의 Github에서 확인 하실 수 있습니다!

 

 

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📋 목차

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01.[Spring Boot] thymeleaf와 Spring Boot
02.[Spring Boot] Spring Web 개발 기초
03.[Spring Boot] 회원 관리 예제 - Backend
04.[Spring Boot] Service 개발 및 Test Case 작성
05.[Spring Boot] Spring Bean과 의존관계
06.[Spring Boot] Java Code로 직접 Spring Bean 등록
07.[Spring Boot] 등록, 목록 보기 구현하기
08.[Spring Boot] 기존 코드 손 안대고, 설정으로 구현 Class 변경
09.[Spring Boot] 통합 Test
10.[Spring Boot] JPA
11.[Spring Boot] Spring Data JPA
12.[Spring Boot] AOP

 

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📌 AOP; Aspect Oriented Programming(관점 지향 프로그래밍)

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AOP는 어떤 Logic을 기준으로 핵심적인 기능과 부가적인 기능을 나누어서 그 관점을 기준으로 각각 모듈화 하는 것이에요.

모듈화라는 것은 어떤 공통된 Logic이나, 기능을 하나의 단위로 묶는 것을 말한답니다!

 

만약 우리가 구현한 Service, Repository 등에 각 Method 동작 시간을 알고 싶다면 어떻게 해야 할까요?

각각 Method에 시간을 측정하는 Coding을 해서 해결하는 방법도 있겠지만, 이것을 AOP를 사용한다면 한 번만 작성하면 끝나게 되는 것이에요.

 

먼저 각각 Method에 시간을 측정하는 Code를 봐볼게요!

 

 

MemberService.java

package hello.hellospring.service;

import hello.hellospring.domain.Member;
import hello.hellospring.repository.MemberRepository;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import java.util.List;
import java.util.Optional;

// 컴포넌트 스캔 방식의 Service
//@Service
@Transactional
public class MemberService {   // Service 쪽은 비즈니스 용어에 맞게 이름 등을 적어야 한다.
        // 아래 내용에서 repository 객체를 생성하고, Service Test에서 또 new를 통해 Repository를 생성해서 테스트하면 서로 다른 객체를 이용하게 된다.
//  private final MemoryMemberRepository memberRepository = new MemoryMemberRepository();

    // 이 문제를 해결하기 위해서 아래와 같이 생성자를 통해 외부에서 접근할 수 있도록 해 준다.
    private final MemberRepository memberRepository;

    // @Service가 있는 Service가 객체가 생성될 때, @Autowired가 붙은 생성자는 스프링이 컨테이너에서 빈으로 관리할 때, 생성자를 호출하는데, 이 때 MemberService를 넣어준다.
//    @Autowired
    public MemberService(MemberRepository memberRepository) {
        this.memberRepository = memberRepository;
    } // 생성자 끝

    // 회원 가입
    public Long join(Member member) {

        long start = System.currentTimeMillis();    // Method 호출의 시작 시간을 측정하기 위한 변수 선언

       // 같은 이름이 있는 중복 회원 가입 방지
//        Optional<Member> result = memberRepository.findByName(member.getName());
//
//        result.ifPresent(memeber -> { // ifPresent는 해당 값이 Null이 아니고, 어떤 값이 있으면 동작 (Option로 감싸면 사용 가능)
//            throw new IllegalStateException("이미 존재하는 회원 입니다.");
//        });

        // 위에 코드 보다 더 좋은 코드
//        memberRepository.findByName(member.getName()).ifPresent(member1 -> {
//            throw new IllegalStateException("이미 존재하는 회원 입니다.")
//        });

        // 위의 코드를 Method 화 하는 것이 좋다.
        // 해당 코드를 모두 선택하고, Command + Option + M을 눌러준다.
        try {
            validateDuplicationMember(member);      // 중복 회원 검증

            memberRepository.save(member);
            return member.getId();
        } finally {
            long finish = System.currentTimeMillis();
            long timeMs = finish - start;
            System.out.println("join Method 동작 시간은 " + timeMs + "ms 입니다.");
        }
    } // join() 끝

    private void validateDuplicationMember(Member member) {
        // 위에 코드 보다 더 좋은 코드
        memberRepository.findByName(member.getName()).ifPresent(member1 -> {
            throw new IllegalStateException("이미 존재하는 회원 입니다.");
        });
    } // validateDuplicationMember() 끝

    public List<Member> findMembers() {
        long start = System.currentTimeMillis();

        try {
            return memberRepository.findAll();
        } finally {
            long finish = System.currentTimeMillis();
            long timeMs = finish - start;
            System.out.println("findMembers Method 동작 시간은 " + timeMs + "ms 입니다.");
        } // try 문 끝

    } // findMembers() 끝

    public Optional<Member> findOne(Long memberId) {
        return memberRepository.findById(memberId);
    } // findOne() 끝

} // Class 끝

 

주니하랑은 join(), findMembers()에 동작 시작 시간과 끝나는 시간에 대한 Coding을 한 것이에요.

System.currentTimeMillis()는 그 Method가 호출된 시간을 찍는 Method이며, 단위는 ms인 것이에요!

 

위에서 보듯이 각 Method에 이런 Logic을 추가한다면 몇 개 안되는 Method라면 해 볼만 하지만, 그게 몇 만개정도 된다면 어떻게 될까요? 아마 피를 토하게 될 것이에요.

 

각 Method에 시간 측정 Logic을 구현했을 때의 구성도

 

이렇게 하면 문제점은 아래와 같습니다.

• 회원가입, 회원 조회에 시간을 측정하는 기능은 핵심 관심 사항이 아님
• 시간을 측정하는 Logic은 공통 관심 사항
• 시간을 측정하는 Logic과 핵심 비즈니스 Logic이 섞여 유지보수가 어렵다.
• 시간을 측정하는 Logic을 별도의 공통 Logic으로 만들기 매우 어렵다.
• 시간을 측정하는 Logic 변경 시 모든 Logic을 찾아가면서 변경해야 한다.

 

이를 위해 AOP라는 기능을 통해 해결을 할 수 있답니다!

결국 AOP는 공통 관심사항 (Cross-cutting Concern)과 핵심 관심 사항 (Core Concern)을 분리 시키는 것입니다.

 

 

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TimeTraceAop.java

package hello.hellospring.aop;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component  // 이렇게 해서 Bean에 등록하는 방법이 있고, SpringConfig에 @Bean을 사용하여 등록하는 방법이 있다.
public class TimeTraceAop { // MemberService Method 동작 시간을 알아보기 위한 AOP

    @Around("execution(* hello.hellospring..*(..))")    // hello.hellospring 밑에 모든 내용에 아래 Method 모두 적용
    public Object execute(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        long start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("START : " + joinPoint.toString() + " 의 Method 동작 시간 Test가 시작합니다!");
        try {
//            Object proceed = joinPoint.proceed();// 다음 Method로 진행
//            return proceed;

            // 위의 Code Inline으로 합친 모습
            return joinPoint.proceed();
        } finally {
            long finish = System.currentTimeMillis();
            long timeMs = finish - start;

            System.out.println("END : " +joinPoint.toString() + " 의 Method 동작 시간은 " + timeMs + "ms 입니다!");
        } // try 문 끝
    } // excute() 끝
} // Class 끝

 

위와 같이 AOP를 사용하게 되면 어떤 부분이 좋아질까요?

• 회원가입, 회원 조회 등 핵심 관심사항과 시간 측정 공통 관심 사항이 분리된다.
• 시간을 측정하는 Logic을 별도 공통 Logic으로 구성할 수 있다.
• 핵심 관심 사항을 깔끔하게 유지할 수 있다.
• 변경이 필요할 때 이 Logic만 변경하면 된다.
• 원하는 적용 대상을 마음대로 선택할 수 있다.

 

 

@Aspect : 부가적 기능에 대한 내용들을 모듈화 할 때 사용하는 Annotion 공통으로 적용할 기능을 구현할 경우 사용
                      즉, 해당 Class가 부가 기능에 대한 Class임을 알려주는 Annotion

@Component : AOP를 Spring Bean에 등록하기 위해 명시 (@Aspect를 명시 했다고 하여 자동으로
                               Spring Bean에 등록되지 않기 때문에 따로 Bean 등록을 위해 사용)
                               SpringConfig에 @Bean을 사용하여 등록하는 방법도 존재

    @Bean
    public TimeTraceAop timeTraceAop() {    // aop/TimeTraceAop를 Bean으로 만들기 위한 Method
      return new TimeTraceAop();
    } // timeTraceAop() 끝

@Around : 대상 Entity Method 실행 전, 후 또는 예외 발생 시점에 공통 기능을 실행
                   이것은 Advice의 한 종류로 핵심 관심사의 실패 여부와 상관없이 실행되도록 하는 Advice

        - execution(접근 제어자, 반환형 Package를 포함한 Class Path Method Parameter)

@Around("execution(* hello.hellospring..*(..))")    // hello.hellospring 밑에 모든 내용에 아래 Method 모두 적용

           첫번째에 명시된 *은 접근제어자와 반환형 모두를 상관하지 않고, 적용하겠다는 의미. 
           hello는 Project Directory 중 java 밑에 있는 Package이고, 그 다음은 hellospring이다.
           즉, hello 밑에 있는 모든 내용에 아래 명시된 기능을 실행하겠다는 의미이고,
           (..) 이것의 의미는 Method Parameter가 몇 개가 존재하던지 상관 없이 실행하겠다는 의미

 

 

    📍 Spring AOP 동작 방식

         👉 AOP 적용 전 Class 간 의존 관계

 

AOP 적용 전에는 MemberController가 MemberService를 의존하고 있어 Controller가 Service를 호출하는 관계 였습니다!

 

 

         👉 AOP 적용 후 Class 간 의존 관계

 

Spring은 AOP를 발견하게 되면 가짜 Service를 만들게 되는 것이에요. 이것을 Proxy라고 부른답니다!

즉, Spring이 올라오면서 Container에 Bean을 등록할 때, 진짜 Spring Bean이 아닌 Proxy Spring Bean을 앞에 세워두게 됩니다.

그런 뒤 가짜 Proxy에 작업이 끝나면 joinPoint.proceed()를 타면서 이것저것 작업을 한 뒤 진짜 Spring Bean을 호출하는 형태로 동작하게 된답니다!

그래서 Controller가 호출하는 것은 Proxy 기술로 만들어진 가짜 Service를 호출하는 것이에요.

 

         👉 AOP 적용 전 전체 구성

 

 

         👉 AOP 적용 후 전체 구성

 

 

         👉 실제 Proxy 주입 여부 Console 통해 확인

 

표시된 곳을 보면 MemberService로 끝나는 것이 아니라 EnhancerBy 뭐라고 막 적혀서 나오는 것이에요.

CGLIB라고, CGLibrary를 사용하여 해당 Service를 복제하여 조작하는 기술인 것이에요.

이런 기술을 사용하여 Proxy 기술을 사용하게 된답니다!

 

 

 

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