Spring(DI, IoC), Spring Boot

in Study Log on Java, Spring

이 장에서 배울 내용

  • Spring
  • 의존성 주입
  • 제어의 역전
  • Spring Boot

> Spring

: Java Application 개발을 하기 위한 오픈 소스의 경량 프레임워크

Python-DJango, Ruby-Ruby on Rails, Javascript-Node.js 처럼 Java 개발자들을 위한 웹 서비스 개발 프레임워크가 spring이다. Spring은 자바 객체와 라이브러리들의 Life Cycle 과 같은 것들을 관리하며 필요한 객체를 가져와 사용하기도 한다.

프레임워크
프레임워크는 개발자들이 개발을 편리하게 하기 위해서 관련 업무의 기술과 코드를 미리 만들어준 집합이다. 사용이 쉽고 간편한 경우 경량 프레임워크 라고 하기도 한다.

DI(Dependency Injection)-의존성 주입

스프링의 가장 큰 특징 중 첫 번째는 바로 의존성 주입이다. 여기서 의존성이란,

public class TodoService {
    private final FileTodoPersistence persistence;

    public TodoService() {
        this.persistence = new FileTodoPersistence();
    }
}

Todo 목록들을 관리하는 Todo Application을 만든다고 해보자. 여기에는 Todo list들을 관리하는 TodoService 객체가 있다. TodoService는 FileTodoPersistence를 활용하고 있고, TodoService는 FileTodoPersistence 없이는 제 기능을 할 수 없다. 이를 우리는 TodoService가 FileTodoPersistence에 의존한다고 볼 수 있다. 나중에 개발이 더 진행되어서 100 개의 클래스가 쓰였는데 이제 File에 저장하지 않고 DataBase에 저장한다고 해보자. 그럼 우리는 수 많은 코드 줄 사이에서 100 개의 클래스들의 형식을 일일히 바꿔주어야 할 것이다. 심지어 저렇게 object 내에서 field 값을 초기화 하는 경우 단위 테스트 또한 어렵기 때문에 껍데기만 있는 클래스(Mock Class)를 사용해야한다. 이러한 문제점들을 해결하는 것이 의존성 주입이다. 대표적으로 두 가지 방법으로 구현되는데 (1) 생성자를 이용해 주입하는 방법과 (2) Setter를 이용해 주입 하는 방법이 있다.

public class TodoService { // 생성자를 이용해 주입
    private final ATodoPersistence persistence;

    public TodoService(ATodoPersistence persistence) {
        this.persistence = persistence;
    }
}

public class TodoService { // Setter를 이용해 주입
    private final ATodoPersistence persistence;

    public SetTodoService(ATodoPersistence persistence) {
        this.persistence = persistence;
    }
}

이처럼 생성자를 통해서 외부에서 넘겨받는 것을 의존성 주입이라고 한다. 이러한 것을 복잡하지 않고 전문적으로 해주는 것이 의존성 주입 컨테이너(Dependency Inject Container)라고 하고, 그 중 하나가 바로 스프링 프레임워크인 것이다.

IoC(Inversion of Control)-제어의 역전

Java는 객체지향 언어인만큼 객체들끼리의 관계를 적절히 맺어주는 것이 중요하다.

Class A {
    public void AMethod() {
        B b = new B();
        b.BMethod();
    }
}

Class B {
    public void BMethod() {
        ...
    }
}

다음과 같이 Class A 에서 B 객체를 생성하여 BMethod를 실행시킨다고 했었는데 새롭게 class C 객체의 CMethod를 사용하는 것으로 바꾼다고 생각해보자. B 객체를 생성하고, BMethod를 실행하는 두 줄은 C 객체를 생성하고 CMethod를 실행하는 줄로 바뀌어야할 것이다. 실무에서 다음과 같은 줄이 수십 줄이라고 한다면 꽤나 번거로운 작업이 될 것이다. 다음과 같이 바꿔서 작성해보면 좀 더 용이하게 사용할 수 있을 것이다.

interface I {
    void example();
}
Class B implements I {
    public void example() {
        ...
    }
}
Class C implements I {
    public void example() {
        ...
    }
}
Class A {
    private I i;
    public A (I i){
        this.i = i;
    }

    public void AMethod() {
        i.example();
    }
}

다음과 같이 코드를 수정한다면 어떤 Class의 method라도 A 객체를 생성해주는 부분에서 유연하게 동작할 수 있을 것이다. 이처럼 스프링을 활용하면 로직 외부에서 A가 사용할 객체를 설정할 수 있다. 또한 실제로 스프링 부트가 클래스를 초기화할 때 어노테이션을 확인하고 이 클래스를 어떻게 관리하는지 알게되며 예시 코드처럼 new 키워드를 사용해 오브젝트를 일일이 생성하는 작업은 하지 않아도 된다. 즉 관리할 bean들의 생성, 소멸 등의 생성 주기를 의존성 주입 컨테이너가 관리하게 되어 제어 주체가 역전되기 때문에 제어의 역전이라고 한다.

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이처럼 개발자가 아닌 스프링이 사용할 객체를 생성하여 의존 관계를 맺어주는 것을 IoC(제어의 역전)이라고 하며, 그 과정에서 객체의 생성자 혹은 Setter를 통해 주입해주는 것은 DI(의존성 주입)이라고 한다.

Spring Boot

: Spring을 더 쉽게 이용하기 위한 도구

위에서 대략 코드로 설명했다시피 Spring은 개발자들의 개발을 더 편리하게 할 수 있도록 해주는 프레임워크지만 Spring을 사용하기 위해서 이것저것 다양한 설정을 해줘야한다는 번거로움이 있다. 실제로 많은 개발자들이 스프링 부트가 나오기 이전까지 시작하기 어려워하는 경우도 있었다. Spring Boot은 이러한 복잡한 설정을 직접 해줌으로써 개발자들이 비즈니스 로직에 더 집중하는 프로그래밍을 할 수 있도록 한다. 스프링 부트를 이용하면 스탠드 언론 프로덕션급의 Spring 기반 Application을 쉬베 구동할 수 있다고 한다. 스탠드 언론이란, 다른 장치의 도움 없이 자체만으로도 Application을 실행할 수 있는 것을 말한다. Spring Boot는 (1) 임베디드 톰캣이나 (2) 제티 같은 웹 서버를 Application 실행 시 함꼐 설정해준다. 개발자 입장에서는 적절한 어노테이션과 인터페이스 사용만으로 스프링 부트를 활용하여 비즈니스 로직에 집중하여 더 효율적인 프로그래밍을 할 수 있게 된다.

임베디드 톰캣(Apache Tomcat)
톰캣: Apache에서 만든 Web Application Server, Java sevlet과 JSP가 실행될 수 있는 환경을 제공하고 데이터를 동적으로 처리한다. 임베디드 톰캣(내장 톰캣): 더 간단하게 실행할 수 있지만 여러 호스트를 분기하는 기능을 구현하기에는 한계가 있어서 더 작은 단위의 프로젝트를 구현할 때 더 적합하다.

제티(Jetty)
경량 Web Application Server로 간단한 프로젝트를 관리하기에 빠르고 간단하지만 프로젝트가 커지면 트래픽(네트워크에서 일정 시간동안 흐르는 데이터의 양) issue에 취약하다는 단점이 있다.

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글을 마치며…
Server 분야 공부는 기존에 해본 적이 없었고, 실습을 위해서 처음으로 가볍게 공부하다보니 배경지식도 없어서 공부하려고 읽는 글에도 모르는 용어 많아서 또 다시 돌아가 그 내용에 대한 공부를 하고.. 이러한 과정을 반복하다보니 비교적 짧다고 느낀 분량에도 불구하고 할애한 시간은 생각보다 길었던 것 같다. 아직 실제로 스프링을 사용해보지 못했다보니 간단한 예제 코드에 대한 이해를 해보려고 하기는 했는데 잘 이해한 것인지 궁금하다. AOP, POJO도 Spring의 특징하면 자주 언급되는 내용인 것 같지만 현재 읽고 있는 책에서 따로 다루고 있는 내용은 아니라서 나중에 따로 자료를 찾아서 공부해보고 포스팅하면 좋을 것 같다. 아직 많이 부족하다는 생각이 들어서 마음은 조급하지만 요즘 기본적인 내용이 가장 중요하다고 느끼던 터라 급하게 생각하지 않고 천천히 꼼꼼하게 이해가 될 때까지 충분히 자료를 찾아보면서 공부하는 것이 좋을 것 같다.




[참고자료]