Spring AOP

AOP(Aspect Oriented Programming)은 관점 지향 프로그래밍으로, 어떤 로직에 대해 핵심적인 관점, 부가적인 관점을 나누어 보고 그 관점들을 기준으로 각각 모듈화를 하겠다는 것이다. (모듈화 - 공통된 로직이나 기능을 하나의 단위로 묶는 것)

예를 들어 핵심적인 관점을 우리가 적용하고자 하는 핵심 비즈니스 로직. 부가적인 관점은 그에 필요한 데이터베이스 커넥션, 로깅, 파일I/O 등이 있다.

AOP 관점에서 로직을 모듈화한다는 것은 코드들을 부분적으로 나누어 다른 부분에서 계속해서 반복되는 코드들을 발견하고 이것들을 모듈로 만들어 재사용하겠다는 것. “계속해서 반복되는 코드들”을 흩어진 관심사(Crosscutting Concerns) 라고 부른다.

프록시와 AOP

Spring AOP를 이해하기 전에 프록시 패턴에 대해 알면 좋다. 프록시 패턴의 시작점은 아래와 같다.

public class Apple implements Fruit {

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("사과는 빨간색");
    }
}

public class Banana implements Fruit {

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("바나나는 노란색");
    }
}

사과는 빨간색, 바나나는 노란색 문장을 출력하는 Fruit 인터페이스 구현체들이다. 이 문장 앞에 바구니 속 과일 이라는 문장을 이어 붙이고 싶다면 어떻게 해야할까?

가장 간단한 방법은 color() 메서드 앞부분에 출력문을 추가하는 방법이 있다.

public class Apple implements Fruit {

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("바구니 속 ");
        System.out.println("사과는 빨간색");
    }
}

Banana 클래스도 코드 수정이 일어나야 한다.

public class Banana implements Fruit {

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("바구니 속 ");
        System.out.println("바나나는 노란색");
    }
}

우여곡절 끝에 Banana 클래스도 코드 수정이 마무리 되었다. 그런데 바구니 속 문장을 과일 가게에 있는으로 바꾸고 싶어진다면?

이런 식으로 코드의 유지보수성이 떨어지고, 중복이 발생하는 것을 막고자 해서 등장한 것이 프록시 객체다.

public class PrefixOfFruit implements Fruit {

    private Fruit fruit;

    public PrefixOfFruit(Fruit fruit) {
        this.fruit = fruit;
    }

    @Override
    public void color() {
        System.out.println("과일 가게에 있는 ");
        fruit.color();
    }
}

실제 구현 코드인 Apple과 Banana의 부가적인 공통 로직을 분리하고, 그 로직을 가진 객체가 Apple과 Banana를 의존하게 되었다. 기존 코드를 변경하지 않고 공통 로직을 동작(추가) 할 수 있으며, 코드의 중복도 방제했다. Apple과 Banana는 자신의 색깔이 무엇인지 표현하는 핵심 로직만 갖고 있으면 된다. 이처럼 핵심 기능은 다른 실구현체에게 위임하고, 부가적인 공통 로직을 제공하는 객체를 프록시 객체라 부른다.

Spring AOP

AOP의 기본 개념은 핵심 기능에 공통 기능을 삽입하는 것이다.

엄밀히 말하면 공통(부가)기능이 핵심 기능을 의존하도록 코드를 구성한다.

AOP에서 핵심 기능에 공통 기능을 삽입하는 방법은 3가지가 있다.

컴파일 시점에 코드에 공통 기능을 삽입
클래스 로딩 시점에 바이트 코드에 공통 기능을 삽입
런타임에 프록시 객체를 생성해서 공통 기능을 삽입

AspectJ 와 같은 AOP 전용 도구를 사용하면 1,2 번 방법을 사용할 수 있다.

Spring AOP에서는 프록시를 이용한 3번 방법을 사용한다. 위 Fruit 인터페이스 예제 코드를 다시 떠올려 보자. Spring AOP는 Fruit 인터페이스의 프록시 객체를 자동으로 만들어준다. 따라서 PrefixOfFruit와 같은 프록시 클래스를 직접 구현할 필요가 없다. 단지 공통 기능(로직)을 구현한 클래스만 따로 구현하고, AOP용 객체로 등록해주면 끝난다.

AOP 주요 용어

AOP 주요 용어와 의미

Advice : 공통 관심 기능(Aspect)을 핵심 로직에 적용하는 시점.
Joinpoint : Advice가 적용 가능한 지점.
Porintcut : Advice가 실제로 적용되는 지점.
Weaving : Advice를 적용하는 행위 자체.
Aspect : 공통 기능.

Advice 주요 용어와 의미

Before Advice: 대상 메서드 호출 전에 실행
After Returning Advice: 대상 메서드 동작 수행 후 실행
After Throwing Advice: 대상 메서드 동작 수행 중 예외 발생시 실행
After Advice: Returning + Throwing
Around Advice: Before + Returning + Throwing

Around Advice가 가장 널리, 자주 사용된다.

Spring AOP 구현

Aspect로 사용할 클래스에 @Aspect 어노테이션을 붙인다.
@Pointcut 어노테이션으로 공통 기능을 적용할 지점을 정의한다.
@Around 어노테이션으로 공통 기능을 구현한 메서드를 지정한다.

Aspect

@Aspect
public class BeforeAndAfterOfFruit implements Fruit {

    @Pointcut("execution(public * chap07..*(..))")
    private void publicTarget() {
    }

    @Around("publicTarget()")
    public Object color(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("과일 가게에 있는 ");
        try {
            joinPoint.proceed();
        } finally {
            System.out.println("너무 맛있어요!");
        }
    }
}

@Aspect 어노테이션을 적용해서 Aspect로 사용할 클래스임을 명시했다.

@Pointcut 어노테이션으로 공통 기능을 적용할 대상을 지정했다.

@Around 어노테이션으로 핵심로직 전후, 예외상황에서 color 메서드가 수행될 것임을 명시한다. @Around 어노테이션에 기입된 값이 publicTarget()인데, 바로 위 publicTarget() 메서드의 어노테이션 @Pointcut 에 지정되어 있는 핵심로직들을 대상으로 color 메서드가 Around하게 동작할 것임을 의미한다.

ProceedingJoinPoint 타입 파라미터는 프록시 대상 객체의 메서드를 호출할 때 사용한다. proceed() 메서드를 사용해서 대상 객체의 메서드를 호출한다.

Configuration

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
public class AppCtx {

    @Bean
    public BeforeAndAfterOfFruit beforeAndAfterOfFruit() {
        return new BeforeAndAfterOfFruit();
    }

    @Bean
    public Fruit fruit() {
        return new Apple();
    }
}

@Aspect 어노테이션을 붙인 클래스를 공통 기능으로 사용하려면 @EnableAspectJAutoProxy 어노테이션을 @Configuration 설정 클래스에 붙여야 한다. 이 어노테이션이 추가되면 스프링은 @Aspect 어노테이션이 붙은 Bean 객체를 찾아 @Pointcut, @Around 설정을 읽어들인다.

동작 결과

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = 
            new AnnotationConfigApplicationContext(AppCtx.class);

            Fruit fruit = ctx.getBean("fruit", Fruit.class);
            fruit.color();

            System.out.println(fruit.getClass().getName());
            ctx.close();
    }
}

과일 가게에 있는 
사과는 빨간색
너무 맛있어요!
com.sun.proxy.$Proxy17

과일 가게에 있는, 너무 맛있어요!는 BeforeAndAfterOfFruit 클래스의 color 메서드가 수행된 결과다. 사과는 빨간색 만이 Fruit.color 메서드의 수행 결과다.

com.sun.proxy.$Proxy17를 보면 Fruit타입이 Apple이 아니고 $Proxy17임을 알 수 있다. 즉, Fruit.color의 동작 수행을 Apple이 아닌 프록시 객체가 진행했다.

이 때 프록시 객체는 Fruit 인터페이스를 기반으로 생성된 것이지, Apple을 기반으로 생성된 것이 아니다. 실제로 @Configuration 설정 클래스에서 반환 타입을 Fruit가 아닌 Apple로 지정할 경우 익셉션이 발생한다.

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
public class AppCtx {

    @Bean
    public BeforeAndAfterOfFruit beforeAndAfterOfFruit() {
        return new BeforeAndAfterOfFruit();
    }

    @Bean
    public Apple fruit() {  // -- 반환 타입이 Apple이 될 경우 예외 발생!
        return new Apple();
    }
}

굳이 인터페이스가 아닌 구현체로 프록시 객체를 생성되게 하고 싶다면 @EnableAspectJAutoProxy 어노테이션에 속성을 추가해주면 된다.

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
public class AppCtx {

    @Bean
    public BeforeAndAfterOfFruit beforeAndAfterOfFruit() {
        return new BeforeAndAfterOfFruit();
    }

    @Bean
    public Apple fruit() {  // -- 프록시 객체가 Apple을 기반으로 만들어지므로
        return new Apple(); // -- 예외 발생 없음!
    }
}

Advice 순서 지정

하나의 Pointcut에 여러 Advice를 적용할 수도 있다. 그런데 이 때 Advice가 동작되는 순서에 따라 결과가 달라질 수 있다. 이런 상황을 대비해서 Advice들의 순서를 지정하는 어노테이션이 바로 @Order 다.

@Aspect
@Order(1) // @Order(2), @Order(3), ...
public class BeforeAndAfterOfFruit implements Fruit {

    @Pointcut("execution(public * chap07..*(..))")
    private void publicTarget() {
    }

    @Around("publicTarget()")
    public Object color(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("과일 가게에 있는 ");
        try {
            joinPoint.proceed();
        } finally {
            System.out.println("너무 맛있어요!");
        }
    }
}

Aspect 객체에서 JoinPoint 객체의 정보 얻어내기

ProceedingJoinnPoint 인터페이스는 다음 메서드들을 제공한다.

Signature getSignature(): 호출되는 메서드의 정보 반환
Object getTarget(): 대상 객체 반환
Object[] getArgs(): 파라미터 목록 반환

org.aspectj.lang.Signature 인터페이스는 다음 메서드들을 제공한다.

String getName(): 호출되는 메서드의 이름 반환
String toLongString(): 호출되는 메서드를 완전하게 표현한 문장(리턴 타입, 파라미터 타입 등) 반환
String toShortString(): 호출되는 메서드를 축약해서 표현한 문장 반환

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