SpringFramework - DI

SpringFramework란?

• Spring Framework 는 자바로 Enterprise Application 을 만들 때 포괄적으로 사용하는 Programming 및 Configuration Model 을 제공해 주는 Framework 로 Application 수준의 인프라 스트럭쳐를 제공.
• 즉 개발자가 복잡하고 실수하기 쉬운 Low Level ( 쉽게 말하면 setting )에 신경쓰지 않고 Business Logic개발에 전념할 수 있도록 해준다

Spring Container

• 스프링 컨테이너는 스프링에서 자바 객체들을 관리하는 공간을 말함.
• 자바 객체를 스프링에선 빈(Bean)이라고 하는데, 스프링 컨테이너에서는 이 빈(Bean)의 생성부터 소멸까지를 개발자 대신 관리해주는 곳이라고 할 수 있음

Spring 삼각형

Enterprise Application 개발 시 복잡함을 해결하는 Spring의 핵심.

Enterprise Application이란?
개인 사용자가 아닌 조직의 요구 사항을 충족하도록 설계된 대규모 소프트웨어 솔루션 (chatgpt)

Java SE(standard edition) : 로컬에서 돌아가는 어플리케이션을 만들 때 사용
Java EE : 서버를 사용하는 어플리케이션을 만들 때 사용 (규모가 커진거라고 쉽게 생각하면 됨)

1. POJO (Plain Old Java Object)

• 특정 환경이나 기술에 종속적이지 않은 객체지향 원리에 충실한 자바객체
• 테스트하기 용이하며, 객체지향 설계를 자유롭게 적용할 수 있다.

2. PSA(Portable Service Abstraction)

• 환경과 세부기술의 변경과 관계없이 일관된 방식으로 기술에 접근할 수 있게 해주는 설계 원칙
• 트랜잭션 추상화, OXM추상화, 데이터 액세스의 Exception 변환기능..등 기술적인 복잡함은 추상화를 통해 Low Level의 기술 구현 부분과 기술을 사용하는 인터페이스로 분리.
• 예를 들어 데이터베이스에 관계없이 동일하게 적용할 수 있는 트랜잭션 처리방식.

3. IoC/DI (Dependency Injection)

• DI는 유연하게 확장 가능한 객체를 만들어 두고 객체 간의 의존관계는 외부에서 다이나믹하게 설정.
• 필요할 때마다 만드는게 아니라, 다 만들어 놓고 DI하는 것

4. AOP(Aspect Oriented Programming)

• 관심사의 분리를 통해서 소프트웨어의 모듈성을 향상
• 공통 모듈을 여러 코드에 쉽게 적용가능.

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SpringFramework의 특징

• 경량컨테이너
  • 스프링은 자바객체를 담고 있는 컨테이너이다.
  • 스프링 컨테이너는 자바 객체의 생성과 소멸과 같은 라이프사이클을 관리
  • 언제든 스프링 컨테이너로 부터 필요한 객체를 가져와 사용할 수 있다.
• DI(Dependency Injection) 
  • 스프링은 설정파일이나, 어노테이션을 통해서 객체간의 의존 관계를 설정할 수 있다
  • 기존에는 Singleton 패턴으로 필요할 때 만들어서 사용
  • DI를 이용해서 처음부터 필요한 것들을 주입
  • DI의 세 가지 방법 : Setter Injection, Constructor Injection, Method Injection 

• POJO(Plain Old Java Object) 
  
  • 스프링 컨테이너에 저장되는 자바객체는 특정한 인터페이스를 구현하거나, 상속 없이도 사용이 가능하다.
  • 일반적인 자바 객체를 칭하기 위한 별칭 개념
• IoC(Inversion Of Control - 제어의 역전)
  • 객체지향 언어에서 Object간의 연결 관계를 런타임에 결정
  • 객체 간의 관계가 느슨하게 연결됨
  • 제어의 역전 두 가지 방법 : DL (Dependency Lookup)과 DI(Dependency Injection) 

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DI와 IoC Container에 대해서 좀 더 자세히

DI(Dependency Injection) (=부품조립)

프로그램을 객체지향으로 만들게 될 경우, 객체들의 조립관계로 만들어지게 된다.

A라는 클래스가 B라는 클래스를 객체화 해서 사용하고 있다고 할 때 두가지 방법으로 사용할 수 있다.

 

1. 일체형

class A{
  private B b;  
    
  public A(){
    b = new B(); //A가 B를 직접 생성
  }
}

A가 생성될때 B의 객체를 생성해서 가진다.
이 경우 A가 B를 일체형으로 가졌다고 해서 Composition(일체형) has a 관계라고 한다

이때 B를 A의 부품이라고 할 수 있는데, 이 B를 Dependency(부품)라고 한다.

 

2. 조립형

class A{
  private B b;  
    
  public A(){
    // b = new B();
  }

  public void setB(B b){
    this.b = b;
  }
}

A가 B를 직접 생성하지 않는다.
외부에서 생성해서 그 생성을 setB로 setting하여 사용한다.
이 경우 조립형 관계라고 한다.

 

일체형 보다 조립형이 결합력이 훨씬 더 낮고 다른 부품으로 바꿔 끼울 수 있다.

• 1번 일체형의 경우

A a = new A();

사용자 입장에서 A의 객체를 만들면 그 안에 부품이 뭐가 있는지 잘 모르게 되고 부품을 바꿔 끼울 수 없다.

 

• 2번 조립형의 경우

B b = new B();
A a = new A();

a.setB(b);

A의 객체를 만들고 A가 가지고 있는 부품 B(Dependency)를 만들어서 꽂아준다.(Injection)(=Dependency Injection)

장점 : 부품을 바꿔 끼울 수 있다.
단점 : 부품을 조립해야 하는 불편함이 있다

 

Injection의 두 가지 방법

• Setter Injection

B b = new B();
A a = new A();

a.setB(b);

• Construction Injection

B b = new B();
A a = new A(b);

 

IoC Container

여러가지 부품들을 주문서에 작성해서 Spring에게 제공하면 부품을 생성하고 조립해 준다.

주문서 작성 방법 두 가지
1. xml파일
2. Annotation

 

객체를 생성해서 그것들을 담을 수 있는 그릇이 필요한데 이를 Spring에서 Container 라고 한다.

 

IoC Container라고 하는 이유

위 사진과 같이 일체형으로 제품을 만들게 되면 A클래스가 B클래스를 만들고, B클래스가 C클래스를, C클래스가 D클래스를 만들게 된다.
즉 순차적으로 객체가 만들어진다.

 

반면 위 사진과 같이 조립형은 D클래스, C클래스, B클래스, A클래스 순으로 만들어 진다.
즉 역순(Inversion)으로 만들어진다.

위와 같은 이유로 IoC(Inversion of Control) Container라고 한다.

단순히 부품만 담고 있다면 Dependency Container라고 할텐데 IoC Container 라고 하는 이유는 결합까지 되서 담겨진다는 의미를 좀 더 강하게 나타내기 위해서 이다.

 

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Spring DI 용어

• 빈(Bean)
  • 스프링이 IoC 방식으로 관리하는 오브젝트를 말함
  • 스프링이 직접 그 생성과 제어를 담당하는 오브젝트만을 Bean이라고 부름
• 빈 팩토리(Bean Factory)
  • 스프링의 IoC를 담당하는 핵심 컨테이너
  • Bean을 등록, 생성, 조회, 반환하는 기능을 담당
  • 일반적으로 Bean Factory를 바로 사용하지 않고 이를 확장한 ApplicationContext를 이용한다.
• 애플리케이션 컨텍스트(Application Context)
  • Bean Factory를 확장한 IoC 컨테이너
  • Bean을 등록하고 관리하는 기본적인 기능은 Bean Factory와 동일
  • 스프링이 제공하는 각종 부가 서비스를 추가로 제공
  • Bean Factory라고 부를 때는 주로 빈의 생성과 제어의 관점에서 이야기 하는것이고, 애플리케이션 컨텍스트라고 할 때는 스프링이 제공하는 애플리케이션 지원 기능을 모두 포함해서 이야기하는 것이라고 보면 됨.
• 설정정보/설정 메타정보
  • 스프링의 설정정보란 Application Context 또는 Bean Factory가 IoC를 적용하기 위해 사용하는 메타정보를 말한다. 
  • 설정정보는 IoC 컨테이너에 의해 관리되는 Bean객체를 생성하고 구성할 때 사용됨.
• 스프링 프레임워크
  • 스프링 프레임워크는 IoC 컨테이너, Application Context를 포함해서 스프링이 제공하는 모든 기능을 통틀어 말할 때 주로 사용.

 

SpringContainer

 

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빈 생성범위

• 싱글톤 빈(Singleton Bean)
  • 스프링 빈은 기본적으로 '싱글톤'으로 만들어짐.
  • 그러므로, 컨테이너가 제공하는 모든 빈의 인스턴스는 항상 동일함
  • 컨테이너가 항상 새로운 인스턴스를 반환하게 만들고 싶을 경우 scope를 prototype으로 설정해야 함.