Coding/Java Spring

Spring AOP 개념 정리

Hide­ 2023. 7. 20. 06:01
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AOP 적용 방식

AOP 적용 방식은 크게 3가지 방법이 있다.

컴파일 시점

.java 소스 코드를 컴파일러를 사용하여 .class를 만드는 시점에 부가 기능 로직을 추가한다. 이때는 AspectJ가 제공하는 특별한 컴파일러를 사용해야 하는데, 컴파일 된 .class를 디컴파일 해보면 실제로 AspectJ 관련 호출 코드가 코드상으로 들어가게 된다. AspectJ 컴파일러는 Aspect를 확인하여 해당 클래스가 적용 대상인지 확인하고 적용 대상인 경우 부가 기능 코드를 적용한다. 이렇게 원본 로직에 부가 기능이 추가되는 것을 위빙(Weaving)이라고 한다. 하지만 특별한 컴파일러도 필요하고 타 방법에 비해 복잡하다는 단점이 존재한다. (잘 사용하지 않음)

클래스 로딩 시점

자바를 실행하면 자바 언어는 .class 파일을 JVM내부 클래스 로더에 보관한다. 자바 언어는 .class파일을 JVM에 저장하기전에 조작할 수 있는 기능을 제공하는데 이 시점에 AspectJ를 적용하는 것을 로드 타임 위빙이라고 한다. (많은 모니터링 툴들이 이 방식을 사용한다) 로드 타임 위빙은 자바를 실행할 때 특별한 옵션(java --javaagent)을 통해 클래스 로더 조작기를 지정해야하는데 이 부분이 번거롭고 운영하기 어렵다. 따라서 이 방법도 잘 사용하지 않는다.

런타임 시점(프록시)

런타임 시점은 컴파일도 다 끝나고 클래스 로더에 클래스도 다 올라가서 이미 자바가 실행되고 난 다음을 말한다. 자바의 메인 메소드가 이미 실행된 다음이다. 따라서 자바 언어가 제공하는 범위 안에서 부가 기능을 제공해야 하고 스프링과 같은 컨테이너의 도움을 받아 프록시와 DI, 빈 후처리기와 같은 개념을 통해 적용하는 방식이다. 프록시를 사용하기 때문에 AOP기능에 일부 제약(final 사용 불가, 메소드에만 적용 가능)이 있지만 위 2가지 방법에 비해 복잡하지 않으며 스프링만 있으면 얼마든지 AOP를 적용할 수 있기에 가장 많이 사용되는 방법이다.

여기까지 간단하게 정리하자면 다음과 같다.

  • 컴파일 시점: 실제 대상 코드에 AspectJ를 통해 부가 기능 호출 코드를 추가한다. AspectJ를 직접 사용해야 한다.
  • 클래스 로딩 시점: 실제 대상 코드에 AspectJ를 통해 부가 기능 호출 코드를 추가한다. AspectJ를 직접 사용해야 한다.
  • 런타임 시점: 실제 대상 코드는 그대로 유지된다. 대신 프록시를 통해 부가 기능이 적용된다. 따라서 항상 프록시를 통해야 부가 기능을 사용할 수 있으며 스프링 AOP는 이 방식을 사용한다.

AOP 적용 방식 별 적용 위치

  • 적용 가능 지점(Join Point): 생성자, 필드 값 접근, static 메소드 접근, 메소드 실행
  • AspectJ를 사용하여 컴파일/클래스 로딩 시점에 적용하는 AOP는 바이트 코드를 실제로 조작하기 때문에 해당 기능을 모든 지점에 다 적용할 수 있다.
  • 하지만 프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 메소드 실행 지점에만 AOP를 적용할 수 있다.
    • 프록시는 메소드 오버라이딩 개념으로 동작한다. 따라서 생성자나 static 메소드, 필드 값 접근에는 프록시 개념이 적용될 수 없다.
    • 프록시를 사용하는 스프링 AOP의 Join Point는 메소드 실행으로 제한된다.
  • 프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 스프링 컨테이너가 관리할 수 있는 스프링 빈에만 AOP를 적용할 수 있다.

참고로 스프링은 AspectJ의 문법을 차용하여 프록시 방식의 AOP를 적용하기에 실제 AspectJ를 사용하는 것은 아니다.

스프링이 제공하는 AOP는 프록시를 사용하기 때문에 프록시를 통해 메소드를 실행하는 시점에만 AOP가 적용된다. 하지만 AspectJ는 위에서 나열한 모든 포인트에 적용할 수 있다. 그럼에도 불구하고 프록시를 사용하는 이유는, AspectJ를 사용하기 위한 지식이 방대하고 자바 관련 설정도 불편하다. 반면에 스프링 AOP는 별도의 추가 자바 설정 없이 스프링만 있으면 편리하게 AOP를 사용할 수 있기 때문이다.

AOP 용어 정리

Join Point

  • AOP를 적용할 수 있는 위치를 의미한다.
  • 스프링 AOP는 프록시 방식을 사용하므로 Join Point는 항상 메소드 실행 시점으로 제한된다.

Pointcut

  • Join Point 중 Advice가 적용될 위치를 선별하는 기능이다.
  • 주로 AspectJ 표현식을 사용해서 지정한다.
  • 프록시를 사용하는 스프링 AOP는 메소드 실행 지점만 Pointcut으로 선별할 수 있다.

Target

  • Advice가 적용되는 객체

Advice

  • Target에 적용되는 부가 기능이다.
  • 특정 Join Point에서 Aspect에 의해 수행되는 로직
  • Around(주변), Before(전), After(후)와 같은 다양한 종류의 Advice가 있다.

Aspect

  • Advice + Pointcut을 모듈화 한 것이다.
  • @Aspect 어노테이션을 생각하면 된다.
  • 여러 Advice와 Pointcut이 함께 존재한다.

Advisor

  • 하나의 Advice와 하나의 Pointcut으로 구성되어있다.
  • 스프링 AOP에서만 사용되는 용어이다.

Weaving

  • Pointcut으로 결정한 Target의 Join Point에 Advice를 적용하는 것을 의미한다.
  • Weaving을 통해 핵심 기능 코드에 영향을 주지 않고 부가 기능을 추가할 수 있다.
  • AOP 적용을 위해 Aspect를 객체에 연결한 상태이다. 종류로는 아래 3가지가 있다.
    • 컴파일 타임
    • 로드 타임
    • 런타임(스프링 AOP)

AOP 프록시

  • AOP기능을 구현하기 위해 만든 프록시 객체이다. 스프링에서 AOP프록시는 JDK 동적 프록시 또는 CGLIB 프록시이다.

Advice 종류

모든 Advice는 org.aspectj.lang.JoinPoint를 첫 번째 파라미터로 사용할 수 있다. (생략도 가능) 단 @Around는 ProceedingJoinPoint를 사용해야 한다. 참고로 ProceedingJoinPoint는 JoinPoint의 하위 타입이다. 

Join Point 인터페이스의 주요 기능은 다음과 같다.

  • getArgs(): 메소드 인자를 반환한다.
  • getThis(): 프록시 객체로 반환한다.
  • getTarget(): 대상 객체를 반환한다.
  • getSignature(): 조인되는 메소드에 대한 설명을 반환한다.
  • toString(): 조인되는 방법에 대한 유용한 설명을 출력한다.

@Before

@Before("com.teamhide.sample.OrderService")
public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {

}

Join Point 실행 이전에 실행된다. @Around와는 다르게 작업 흐름을 변경할 수는 없다. @Around의 경우 ProceedingJoinPoint.proceed()를 호출해야 다음 대상이 호출된다. 만약 호출하지 않으면 다음 대상이 호출되지 않는다. 반면에 @Before는 ProceedingJoinPoint.proceed() 자체를 사용하지 않기 때문에 메소드 종료 시 자동으로 다음 Target이 호출된다. 또한 예외가 발생 시 다음 코드가 호출되지 않는다.

@AfterReturning

@AfterReturning(value = "com.teamhide.sample.OrderService", returning = "result")
public void doReturn(JoinPoint joinPoint, Object result) {

}

Join Point가 정상적으로 실행된 후 실행된다. returning 속성에 사용된 이름은 Advice 메소드의 매개변수 이름과 일치해야 한다. returning 파라미터에 지정된 타입의 값을 반환하는 메소드만 대상으로 실행된다. (부모 타입인 경우 모든 자식 타입은 인정됨) @Around와는 다르게 반환되는 객체를 변경할 수는 없다. 다만 조작은 가능하다.

@AfterThrowing

@AfterThrowing(value = "com.teamhide.sample.OrderService", throwing = "exception")
public void doThrowing(JoinPoint joinPoint, Exception exception) {

}

메소드가 예외를 던지는 경우 실행된다. throwing 속성에 사용된 이름은 Advice 메소드의 매개변수 이름과 일치해야 한다. throwing 파라미터에 지정된 타입과 일치하는 예외를 대상으로 실행한다. (부모 타입인 경우 모든 자식 타입은 인정됨)

@After

Join Point가 정상 또는 예외에 관계없이 실행된다. (finally) 일반적으로 리소스 및 유사한 목적을 해제하는 데 사용한다.

@Around

메소드 호출 전후에 수행되며 Join Point 실행 여부 선택, 반환 값 변환, 예외 변환 등이 가능하다. 

  • JoinPoint의 proceed() 호출 여부를 통해 실행 여부를 결정할 수 있다.
  • proceed(args)등을 통해 인자를 넣어줄 수 있기 때문에 파라미터를 변환할 수 있다.
  • 반환 값/예외를 변환할 수 있다.
  • 트랜잭션처럼 try ~ catch ~ finally 모두 들어가는 구문을 처리할 수 있다.
  • Advice의 첫 번째 파라미터는 ProceedingJoinPoint를 사용해야 한다.
  • proceed()를 여러번 실행할 수 있다.

Advice 실행 순서

  • 스프링 5.2.7 버전부터 동일한 @Aspect안에서 동일한 Join Point의 우선순위가 정해졌다.
  • 사진에 나와있는 것 처럼, @Around -> @Before -> @After -> @AfterReturning -> @AfterThrowing 순서이다.
  • Advice가 적용되는 순서는 위와 같지만 호출 순서와 리턴 순서는 반대이다.
  • 물론 @Aspect안에 동일한 종류의 Advice가 2개 있으면 순서가 보장되지 않는다. 이럴 때에는 @Aspect를 클래스 단위로 분리하여 @Order를 적용해야한다.

 

출처: 인프런 스프링 핵심원리 - 고급편

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