[Spring] 빈 스코프

1. 빈 스코프 

• 스코프란 빈이 존재할 수 있는 범위를 뜻한다.
• 스프링 빈은 기본적으로 싱글톤 스코프로 생성된다.
• 스프링은 다양한 스코프를 지원한다. 
  • 싱글톤 : 기본 스코프, 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프
  • 프로토타입 : 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입, 초기화까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프이다. 
  • 웹 관련 스코프
    • request : HTTP 요청 하나가 들어오고 나갈 때 까지 유지되는 스코프, 각각의 HTTP 요청마다 별도의 빈 인스턴스가 생성되고, 관리된다.
    • session : 웹 세션이 생성되고 종료될 때까지 유지되는 스코프 (HTTP Session과 동일한 생명주기를 가지는 스코프)
    • application : 웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프
    • websocket : 웹 소켓과 동일한 생명주기를 가지는 스코프 

 

 

 

싱글톤 빈 요청 및 생성 과정 

 

1. 싱글톤 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 본인이 관리하는 스프링 빈을 반환한다.
3. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 와도 같은 객체 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다. 

 

프로토타입 빈 요청 및 생성 과정 

1. 프로토 타입 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 이 시점에 프로토타입 빈을 생성하고, 필요한 의존관계를 주입한다. 
3. 스프링 컨테이너는 생성한 프로토타입 빈을 클라이언트에 반환한다.
4. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 오면 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성해서 반환한다. 

• 클라이언트에 빈을 반환하고 스프링 컨테이너는 생성된 프로토타입 빈을 관리하지 않는다. 
• 따라서 프로토타입 빈을 관리할 책임은 프로토타입 빈을 받은 클라이언트에게 있다.
• 따라서 @PreDestroy같은 종료 메서드가 호출되지 않는다. 

 

프로토타입 빈 특징

• 스프링 컨테이너에 요청할 때마다 새로 생성된다.
• 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여한다.
• 종료 메서드가 호출되지 않는다.
• 프로토타입 빈은 프로토타입 빈을 조회한 클라이언트가 관리해야 한다. 종료 메서드에 대한 호출도 클라이언트가 직접 해야한다. 

 

싱글톤타입과 프로토타입 차이점

	싱글톤타입 빈	프로토타입 빈
빈 생성 시점 및 초기화 메서드 실행 시점	스프링 컨테이너 생성 시점에 빈 생성 & 초기화 메서드 실행	클라이언트 요청 시 스프링 컨테이너에서 빈을 조회하고 생성, 초기화 메서드 실행
종료 메서드 실행 유무	O	X

 

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2. 프로토타입 스코프 - 싱글톤 빈과 함께 사용시 문제점 

싱글톤 빈에서 프로토타입 빈 사용

'ClientBean'의 이름을 가진 싱글톤 빈이 의존관계 주입을 통해서 프로토타입 빈을 주입받아 사용하는 예를 생각해보자.

1. ClientBean은 싱글톤이므로 스프링 컨테이너 생성 시점에 함께 생성되고 의존관계 주입도 발생한다.
2. ClientBean은 의존관계 자동 주입을 사용한다. 주입 시점에 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
3. 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성해서 ClientBean에 반환한다. 이제 ClientBean은 프로토타입 빈(의 참조값)을 내부 필드에 보관한다. 

4. 클라이언트A는 ClientBean을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상 같은 ClientBean이 반환된다.

5. 클라이언트A가 ClientBean.logic() 메서드를 호출했을 때, ClientBean은 프로토타입 빈의 addCount()를 호출해서 프로토타입 빈의 count를 증가한다. 이때 값은 1이 된다. 

6. 클라이언트B가 ClientBean을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상 같은 ClientBean이 반환된다.

※ ClientBean이 내부에 가지고 있는 프로토타입 빈은 이미 과거에 주입이 끝난 빈이다.(2-3번 참조) 주입 시점에 스프링 컨테이너에 요청해서 프로토타입 빈이 새로 생겅된 것이지, 사용할 때마다 생성되는 것이 아니다.

7. 클라이언트B가 ClientBean.logic() 메서드를 호출했을 때, ClientBean은 프로토타입 빈의 addCount()를 호출해서 프로토타입 빈의 count를 증가한다. 이때 값은 2이 된다. 

 

• 스프링빈은 일반적으로 싱글톤 빈이므로, 싱클톤 빈이 프로토타입 빈을 사용하게 된다. 그런데 싱글톤 빈은 생성 시점에만 의존관계 주입을 받기 때문에, 프로토타입 빈이 새로 생성되기는 하지만 싱글톤 빈과 함께 계속 유지되는 문제가 있다. (위 예시 참고)
• 그렇다면 사용할 때마다 새로운 프로토타입 빈을 생성하려면 어떻게 해야할까?

 

해결방안 - 스프링 컨테이너에 요청

• 싱글톤 빈이 프로토 타입을 사용할 때마다 스프링 컨테이너에 새로 요청하는 방법이 있다. 

@Autowired
private ApplicationContext ac;

public int logic() {
      PrototypeBean prototypeBean = ac.getBean(PrototypeBean.class);
      prototypeBean.addCount();
      int count = prototypeBean.getCount();
      return count;
 }

ac.getBean()을 통해서 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성된다. 의존관계를 외부에서 주입(DI)받는 게 아니라 직접 필요한 의존관계를 찾는 것을 Dependency Lookup(DL )의존관계 조회(탐색) 이라 한다. 하지만 이렇게 스프링의 애플리케이션 컨텍스트 전체를 주입받게 되면, 코드가 스프링 컨테이너에 종속적이게 된다는 단점이 있다. 스프링에는 이러한 단점을 보완할 수 있는, 지정한 프로토타입 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 기능이 있다. 

 

ObjectProvider, ObjectFactory(구버전)

• ObjectProvider : 지정한 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 DL 서비스

@Autowired
private ObjectProvider<PrototypeBean> prototypeBeanProvider;

public int logic() {
      PrototypeBean prototypeBean = prototypeBeanProvider.getObject();
      prototypeBean.addCount();
      int count = prototypeBean.getCount();
      return count;
}

prototypeBeanProvider.getObject() 을 통해서 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성된다. ObjectProvider 의 getObject() 를 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다. (DL)

 

또다른 해결방안 - JSR-330 Provider

• javax.inject.Provider라는 JSR-330 자바 표준을 사용하는 방법

@Autowired
private Provider<PrototypeBean> provider;

public int logic() {
      PrototypeBean prototypeBean = provider.get();
      prototypeBean.addCount();
      int count = prototypeBean.getCount();
      return count;
}

provider.get() 을 통해서 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성된다. provider 의 get() 을 호출하면 내부에서는 스프링 컨테이너를 통해 해당 빈을 찾아서 반환한다. (DL)

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1. 웹 스코프

• 웹 스코프는 웹 환경에서만 동작한다.
• 웹 스코프는 프로토타입과 다르게 스프링이 해당 스코프의 종료 시점까지 관리한다. 따라서 종료 메서드가 호출된다. 

 

HTTP request 요청 당 각각 할당되는 request 스코프

 

스프링 빈 등록 시 웹 스코프를 그대로 주입받으면 오류가 발생한다. 싱글톤 빈은 스프링 컨테이너 생성 시 함께 생성되어서 라이프 사이클을 같이하지만, 웹 스코프(여기서는 request 스코프)의 경우 HTTP 요청이 올 때 새로 생성되고 응답하면 사라지기 때문에, 싱글톤 빈이 생성되는 시점에는 아직 생성되지 않았다. 따라서 의존관계 주입이 불가능하다.

 

해결법 - 프록시

@Component
@Scope(value = "request", proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_ClASS)
public class MyLogger {
}

• @Scope속성에 proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS를 추가해준다
  • 적용대상이 인터페이스가 아닌 클래스면 TARGET_CLASS를 선택
  • 적용대상이 인터페이스면 INTERFACES를 선택
• 이렇게 하면 MyLogger의 가짜 프록시 클래스를 만들어두고 HTTP request와 상관없이 가짜 프록시 클래스를 다른 빈에 미리 주입해둘 수 있다.
• Scope의 proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS를 설정하면 스프링 컨테이너는 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해서, 해당 웹 스코프 빈 클래스를 상속하는 가짜 프록시 객체를 생성한다.
• 위의 결과를 보면 내가 등록한 순수 자바 클래스 빈이 아니라 가짜 프록시 객체가 등록된 것을 확인할 수 있다.
• 그리고 스프링 컨테이너에 원래 만들었던 진짜 클래스 이름으로 (첫 문자 소문자, 빈 이름 규칙) (여기서는 myLogger) 진짜 대신에 이 가짜 프록시 객체를 등록한다.
• ag.getBean("myLogger", MyLogger.class)로 조회해도 프록시 객체가 조회된다.
• 그래서 의존관계 주입도 이 가짜 프록시 객체가 주입된다.

 

• 가짜 프록시 객체는 요청이 오면 그때 내부에서 진짜 빈을 요청하는 위임 로직이 들어있다.
• 가짜 프록시 객체는 내부에 진짜 myLogger를 찾는 방법을 알고 있다.
• 클라이언트가 myLogger.logic()을 호출하면 사실은 가짜 프록시 객체의 메서드를 호출한 것이다.
• 가짜 프록시 객체는 request 스코프의 진짜 myLogger.logic()을 호출한다.
• 가짜 프록시 객체는 원본 클래스를 상속받아서 만들어졌기 때문에 이 객체를 사용하는 클라이언트 입장에서는 원본인지 아닌지도 모르게 동일하게 사용할 수 있다(다형성)

 

동작 정리

• CGLIB라는 라이브러리로 내 클래스를 상속 받은 가짜 프록시 객체를 만들어서 주입한다.
• 이 가짜 프록시 객체는 실제 요청이 오면 그때 내부에서 실제 빈을 요청하는 위임 로직이 들어있다.
• 가짜 프록시 객체는 실제 request scope와는 관계가 없다. 그냥 가짜이고, 내부에 단순한 위임 로직만 있고, 싱글톤 처럼 동작한다.

 

 

출저

인프런 강의 스프링 핵심 원리 - 기본편 (김영한 강사님)

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EA%B8%B0%EB%B3%B8%ED%8E%B8