[스프링 핵심 원리 - 고급편] #15. 스프링 AOP - 실무 주의사항 (1) - 5/20

[im1sun]

1. 프록시와 내부 호출 - 문제

프록시와 내부 호출 - 문제
스프링은 프록시 방식의 AOP를 사용한다.
따라서 AOP를 적용하려면 항상 프록시를 통해서 대상 객체(Target)을 호출해야 한다.
이렇게 해야 프록시에서 먼저 어드바이스를 호출하고, 이후에 대상 객체를 호출한다.
만약 프록시를 거치지 않고 대상 객체를 직접 호출하게 되면 AOP가 적용되지 않고, 어드바이스도 호출되지 않는다.
AOP를 적용하면 스프링은 대상 객체 대신에 프록시를 스프링 빈으로 등록한다. 따라서 스프링은 의존관계 주입시에 항상 프록시 객체를 주입한다. 프록시 객체가 주입되기 때문에 대상 객체를 직접 호출하는 문제는 일반적으로 발생하지 않는다. 하지만 대상 객체의 내부에서 메서드 호출이 발생하면 프록시를 거치지 않고 대상 객체를 직접 호출하는 문제가 발생한다. 실무에서 반드시 한번은 만나서 고생하는 문제이기 때문에 꼭 이해하고 넘어가자.

예제를 통해서 내부 호출이 발생할 때 어떤 문제가 발생하는지 알아보자. 먼저 내부 호출이 발생하는 예제를 만들어보자.
CallServiceV0

package hello.aop.internalcall;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Slf4j
@Component
public class CallServiceV0 {
    public void external() {
        log.info("call external");
         internal(); //내부 메서드 호출(this.internal())
     }
    public void internal() {
        log.info("call internal");
    }
}

CallServiceV0.external() 을 호출하면 내부에서 internal() 이라는 자기 자신의 메서드를 호출한다.

자바 언어에서 메서드를 호출할 때 대상을 지정하지 않으면 앞에 자기 자신의 인스턴스를 뜻하는 this 가 붙게 된다.
그러니까 여기서는 this.internal() 이라고 이해하면 된다.
CallLogAspect

package hello.aop.internalcall.aop;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;

@Slf4j
@Aspect

public class CallLogAspect {
    @Before("execution(* hello.aop.internalcall..*.*(..))")
    public void doLog(JoinPoint joinPoint) {
           log.info("aop={}", joinPoint.getSignature());
     }
}

CallServiceV0 에 AOP를 적용하기 위해서 간단한 Aspect 를 하나 만들자.
CallServiceV0Test

package hello.aop.internalcall;

import hello.aop.internalcall.aop.CallLogAspect;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.context.annotation.Import;

@Import(CallLogAspect.class)
@SpringBootTest
class CallServiceV0Test {

    @Autowired
    CallServiceV0 callServiceV0;
    
    @Test
    void external() {
         callServiceV0.external();
    }
    @Test
    void internal() {
            callServiceV0.internal();
     }
}

이제 앞서 만든 CallServiceV0 을 실행할 수 있는 테스트 코드를 만들자.

• @Import(CallLogAspect.class) : 앞서 만든 간단한 Aspect 를 스프링 빈으로 등록한다. 이렇게 해서 CallServiceV0 에 AOP 프록시를 적용한다.
• @SpringBootTest : 내부에 컴포넌트 스캔을 포함하고 있다. CallServiceV0 에 @Component 가 붙어있으므로 스프링 빈 등록 대상이 된다.
  먼저 callServiceV0.external() 을 실행해보자. 이 부분이 중요하다.

실행 결과 - external()

1. //프록시 호출
2. CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.CallServiceV0.external()
3. CallServiceV0 : call external
4. CallServiceV0 : call internal

실행 결과를 보면 callServiceV0.external() 을 실행할 때는 프록시를 호출한다. 따라서 CallLogAspect 어드바이스가 호출된 것을 확인할 수 있다.
그리고 AOP Proxy는 target.external() 을 호출한다.
그런데 여기서 문제는 callServiceV0.external() 안에서 internal() 을 호출할 때 발생한다. 이때는 CallLogAspect 어드바이스가 호출되지 않는다.

자바 언어에서 메서드 앞에 별도의 참조가 없으면 this 라는 뜻으로 자기 자신의 인스턴스를 가리킨다.
결과적으로 자기 자신의 내부 메서드를 호출하는 this.internal() 이 되는데, 여기서 this 는 실제 대상 객체(target)의 인스턴스를 뜻한다. 결과적으로 이러한 내부 호출은 프록시를 거치지 않는다. 따라서 어드바이스도 적용할 수 없다.

이번에는 외부에서 internal() 을 호출하는 테스트를 실행해보자.
실행 결과 - internal()

CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.CallServiceV0.internal()
CallServiceV0 : call internal

외부에서 호출하는 경우 프록시를 거치기 때문에 internal() 도 CallLogAspect 어드바이스가 적용된 것을 확인할 수 있다.

프록시 방식의 AOP 한계
스프링은 프록시 방식의 AOP를 사용한다. 프록시 방식의 AOP는 메서드 내부 호출에 프록시를 적용할 수 없다. 지금부터 이 문제를 해결하는 방법을 하나씩 알아보자.

참고
실제 코드에 AOP를 직접 적용하는 AspectJ를 사용하면 이런 문제가 발생하지 않는다. 프록시를 통하는 것이 아니라 해당 코드에 직접 AOP 적용 코드가 붙어 있기 때문에 내부 호출과 무관하게 AOP를 적용할 수 있다.
하지만 로드 타임 위빙 등을 사용해야 하는데, 설정이 복잡하고 JVM 옵션을 주어야 하는 부담이 있다. 그리고 지금부터 설명할 프록시 방식의 AOP에서 내부 호출에 대응할 수 있는 대안들도 있다.
이런 이유로 AspectJ를 직접 사용하는 방법은 실무에서는 거의 사용하지 않는다.

2. 프록시와 내부 호출 - 대안1 자기 자신 주입

내부 호출을 해결하는 가장 간단한 방법은 자기 자신을 의존관계 주입 받는 것이다.
CallServiceV1

package hello.aop.internalcall;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
* 참고: 생성자 주입은 순환 사이클을 만들기 때문에 실패한다.
*/
@Slf4j
@Component
public class CallServiceV1 {
    
    private CallServiceV1 callServiceV1;
    
    @Autowired
    public void setCallServiceV1(CallServiceV1 callServiceV1) {
        this.callServiceV1 = callServiceV1;
    }

    public void external() {
        log.info("call external");
        callServiceV1.internal(); //외부 메서드 호출
    }

    public void internal() {
        log.info("call internal");
    }
}

callServiceV1 를 수정자를 통해서 주입 받는 것을 확인할 수 있다. 스프링에서 AOP가 적용된 대상을 의존관계 주입 받으면 주입 받은 대상은 실제 자신이 아니라 프록시 객체이다.
external() 을 호출하면 callServiceV1.internal() 를 호출하게 된다. 주입받은 callServiceV1 은 프록시이다. 따라서 프록시를 통해서 AOP를 적용할 수 있다.
참고로 이 경우 생성자 주입시 오류가 발생한다. 본인을 생성하면서 주입해야 하기 때문에 순환 사이클이 만들어진다.
반면에 수정자 주입은 스프링이 생성된 이후에 주입할 수 있기 때문에 오류가 발생하지 않는다.

CallServiceV1Test

package hello.aop.internalcall;

import hello.aop.internalcall.aop.CallLogAspect;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.context.annotation.Import;

@Import(CallLogAspect.class)
@SpringBootTest
class CallServiceV1Test {
    
    @Autowired
    CallServiceV1 callServiceV1;

    @Test
    void external() {
        callServiceV1.external();
    }
}

실행 결과

CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.CallServiceV1.external()
CallServiceV2 : call external
CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.CallServiceV1.internal()
CallServiceV2 : call internal

실행 결과를 보면 이제는 internal() 을 호출할 때 자기 자신의 인스턴스를 호출하는 것이 아니라 프록시 인스턴스를 통해서 호출하는 것을 확인할 수 있다. 당연히 AOP도 잘 적용된다.

주의
스프링 부트 2.6부터는 순환 참조를 기본적으로 금지하도록 정책이 변경되었다. 따라서 이번 예제를 스프링 부트 2.6 이상의 버전에서 실행하면 다음과 같은 오류 메시지가 나오면서 정상 실행되지 않는다.
Error creating bean with name 'callServiceV1': Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?
이 문제를 해결하려면 application.properties 에 다음을 추가해야 한다.
spring.main.allow-circular-references=true
앞으로 있을 다른 테스트에도 영향을 주기 때문에 스프링 부트 2.6 이상이라면 이 설정을 꼭 추가해야 한다.

3. 프록시와 내부 호출 - 대안2 지연 조회

앞서 생성자 주입이 실패하는 이유는 자기 자신을 생성하면서 주입해야 하기 때문이다. 이 경우 수정자 주입을 사용하거나 지금부터 설명하는 지연 조회를 사용하면 된다.
스프링 빈을 지연해서 조회하면 되는데, ObjectProvider(Provider) , ApplicationContext 를 사용하면 된다.

CallServiceV2

package hello.aop.internalcall;

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
* ObjectProvider(Provider), ApplicationContext를 사용해서 지연(LAZY) 조회
*/
@Slf4j
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class CallServiceV2 {

    // private final ApplicationContext applicationContext;
    private final ObjectProvider<CallServiceV2> callServiceProvider;
    
    public void external() {
        log.info("call external");
        // CallServiceV2 callServiceV2 = applicationContext.getBean(CallServiceV2.class);
        CallServiceV2 callServiceV2 = callServiceProvider.getObject();
        callServiceV2.internal(); //외부 메서드 호출
    }

    public void internal() {
        log.info("call internal");
    }
}

ObjectProvider 는 기본편에서 학습한 내용이다. ApplicationContext 는 너무 많은 기능을 제공한다.
ObjectProvider 는 객체를 스프링 컨테이너에서 조회하는 것을 스프링 빈 생성 시점이 아니라 실제 객체를 사용하는 시점으로 지연할 수 있다.
callServiceProvider.getObject() 를 호출하는 시점에 스프링 컨테이너에서 빈을 조회한다.
여기서는 자기 자신을 주입 받는 것이 아니기 때문에 순환 사이클이 발생하지 않는다.

CallServiceV2Test

package hello.aop.internalcall;

import hello.aop.internalcall.aop.CallLogAspect;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.context.annotation.Import;

@Import(CallLogAspect.class)
@SpringBootTest
class CallServiceV2Test {
    
    @Autowired
    CallServiceV2 callServiceV2;

    @Test
    void external() {
        callServiceV2.external();
    }
}

실행 결과

CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.CallServiceV2.external()
CallServiceV2 : call external
CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.CallServiceV2.internal()
CallServiceV2 : call internal

4. 프록시와 내부 호출 - 대안3 구조 변경

앞선 방법들은 자기 자신을 주입하거나 또는 Provider 를 사용해야 하는 것 처럼 조금 어색한 모습을 만들었다.
가장 나은 대안은 내부 호출이 발생하지 않도록 구조를 변경하는 것이다. 실제 이 방법을 가장 권장한다.

CallServiceV3

package hello.aop.internalcall;

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
* 구조를 변경(분리)
*/
@Slf4j
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class CallServiceV3 {
    
    private final InternalService internalService;

    public void external() {
        log.info("call external");
        internalService.internal(); //외부 메서드 호출
    }
}

내부 호출을 InternalService 라는 별도의 클래스로 분리했다.

InternalService

package hello.aop.internalcall;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Slf4j
@Component
public class InternalService {
    public void internal() {
        log.info("call internal");
    }
}

CallServiceV3Test

package hello.aop.internalcall;

import hello.aop.internalcall.aop.CallLogAspect;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.context.annotation.Import;

@Import(CallLogAspect.class)
@SpringBootTest

class CallServiceV3Test {
    
    @Autowired
    CallServiceV3 callServiceV3;
    
    @Test
    void external() {
        callServiceV3.external();
    }
}

실행 결과

CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.CallServiceV3.external()
CallServiceV3 : call external
CallLogAspect : aop=void hello.aop.internalcall.InternalService.internal()
InternalService : call internal

내부 호출 자체가 사라지고, callService --> internalService 를 호출하는 구조로 변경되었다. 덕분에 자연스럽게 AOP가 적용된다.

여기서 구조를 변경한다는 것은 이렇게 단순하게 분리하는 것 뿐만 아니라 다양한 방법들이 있을 수 있다.

예를 들어서 다음과 같이 클라이언트에서 둘다 호출하는 것이다.
클라이언트 --> external()
클라이언트 --> internal()

물론 이 경우 external() 에서 internal() 을 내부 호출하지 않도록 코드를 변경해야 한다. 그리고 클라이언트가external() , internal() 을 모두 호출하도록 구조를 변경하면 된다. (물론 가능한 경우에 한해서)

참고
AOP는 주로 트랜잭션 적용이나 주요 컴포넌트의 로그 출력 기능에 사용된다. 쉽게 이야기해서 인터페이스에 메서드가 나올 정도의 규모에 AOP를 적용하는 것이 적당하다. 더 풀어서 이야기하면 AOP는 public 메서드에만 적용한다. private 메서드처럼 작은 단위에는 AOP를 적용하지 않는다.

AOP 적용을 위해 private 메서드를 외부 클래스로 변경하고 public으로 변경하는 일은 거의 없다. 그러나 위 예제와 같이 public 메서드에서 public 메서드를 내부 호출하는 경우에는 문제가 발생한다. 실무에서 꼭 한번은 만나는 문제이기에 이번 강의에서 다루었다.
AOP가 잘 적용되지 않으면 내부 호출을 의심해보자.