Spring Quick Start - 내용 정리(1)

1. 개발 환경 구축

JDK 설치 -> 이클립스 EE 설치 -> tomcat 서버 설치 및 연동 -> 데이터베이스 구축(h2) -> STS(Spring Tool Suite) 플러그인 설치

 

2. 프레임워크 개요

프레임워크 개념

• "뼈대 혹은 틀". 아키텍처에 해당하는 골격 코드 제공.
• 개발자에게 모든 것을 위임하지 않고, 애플리케이션의 기본 아키텍처는 프레임워크가 제공하고 그 뼈대에 살을 붙이는 작업만 개발자가.
• 장점
  1. 빠른 구현 시간 : 개발자는 비즈니스 로직만 구현하면 됨
  2. 쉬운 관리 : 같은 프레임워크 적용된 App은 아키텍처 같아서 관리 쉬움. 유지보수도 효율적.
  3. 개발자들의 역량 획일화 : 숙련자/초심자의 차이가 적음. 개발 인력 효율적 구성 가능.
  4. 검증된 아키텍처의 재사용과 일관성 유지 : 별다른 검증 없이 SW 개발 가능. 시간이 지나도 유지보수 과정에서 아키텍처의 왜곡, 변형 없음.

스프링 프레임워크

• 이전의 자바 기반 엔터프라이즈 App은 대부분 EJB(Enterprise Java Beans)로 개발되었다. -> 너무 복잡하고 WAS가 따로 필요!
• 스프링은 POJO(Plain Old Java Object)를 사용하면서 EJB에서만 가능했던 작업까지 지원.
• POJO (Palin Old Java Object)
  • 평범한 옛날 자바 객체
  • 규칙이 약함
  • Not POJO 클래스 : Servlet 클래스. 반드시 요구하는 규칙에 맞게 클래스를 만들어야 실행할 수 있는 것.
• 특징

1. 경량(Lightweight)
   • 여러 개의 모듈로 구성, 각 모듈은 하나 이상의 JAR 파일로 구성. JAR 파일 몇 개만 있으면 개발, 실행 가능하므로 배포도 빠르고 쉽다.
   • 클래스 구현하는 데 특별한 규칙이 없는 단순하고 가벼운 POJO 형태의 객체를 관리함.
2. 제어의 역행(Inversion of Control)
   • App을 구성하는 객체 간의 느슨한 결합(낮은 결합도) 유지.
   • IoC 적용되기 전에는 객체 생성이나 객체간 의존관계를 개발자가 직접 자바 코드로 처리했음. 의존관계에 있는 객체 변경 시, 반드시 코드 수정.
   • IoC 적용되면 객체 생성이나 객체간 의존관계를 컨테이너가 대신 처리. 소스에 의존관계가 명시되지 않아 결합도 떨어지고 유지보수 편리.
3. 관점지향 프로그래밍(Aspect Oriented Programming, AOP)
   • 핵심 비즈니스 로직과 그 안에 반복해서 등장하는 공통 로직을 분리함. 높은 응집도.
   • 공통으로 사용하는 기능들을 외부의 독립된 클래스로 분리, 코드에 명시하지 않고 선언적으로 처리하여 적용
4. 컨테이너(Container)
   • 특정 객체의 생성과 관리를 담당하며 객체 운용에 필요한 다양한 기능을 제공.
   • 일반적으로 서버 안에 포함되어 배포 및 구동.
   • Servlet 컨테이너(Servlet 객체 생성/관리), EJB 컨테이너(EJB 객체 생성/관리) 등

IoC (Inversion of Control) 컨테이너

• 컨테이너는 자신이 관리할 클래스들이 등록된 xml 설정 파일을 로딩하여 구동한다. 클라이언트 요청이 들어오는 순간 객체 생성하고 생명주기 관리.
• 결합도(Coupling)가 높은 프로그램
  • 결합도 = 하나의 클래스가 다른 클래스와 얼마나 많이 연결되어 있는지. 결합도 높을수록 유지보수 어려움.
  • 결합도를 낮추기 위해 다형성(Polymorphism) 이용. (인터페이스 활용하는 TV 예제)
  • 결합도를 낮추기 위해 디자인 패턴 이용. (객체 생성을 캡슐화해서 느슨한 결합 상태로 만들어주는 Factory 패턴 적용)

 

3. 스프링 컨테이너 및 설정 파일

스프링 IoC 설정하기

• 스프링 컨테이너가 사용할 xml 파일은 STS를 이용해 간단하게 만들어서 객체 관리를 할 수 있다.
• <bean> element를 사용하는데 클래스 하나당 하나의 <bean> 설정이 필요. 여기서 가장 중요한 것은 class 속성값!
• 스프링 컨테이너의 종류
  • BeanFactory :
    • 스프링 설정 파일에 등록된 <bean> 객체를 생성, 관리하는 가장 기본적인 컨테이너 기능만 제공.
    • 컨테이너가 구동될 때 <bean> 객체를 생성하는 것이 아니라, 클라이언트의 요청(LookUp)에 의해서만 <bean> 객체가 생성되는 지연 로딩 방식(Lazy Loading) 사용.
    • 일반적인 스프링 프로젝트에서 사용할 일 없음
  • ApplicationContext :
    • BeanFactory 제공 기능 외에도 트랜잭션 관리, 메시지 기반의 다구거 처리 등 다양한 기능 지원.
    • 컨테이너가 구동되는 시점에 <bean> 등록된 클래스들을 객체 생성. 즉시 로딩 방식(pre-loading) 사용.
    • 웹 App 개발도 지원. 대부분의 스프링 프로젝트는 ApplicationContext 유형 컨테이너 이용.
    • GenericXmlApplicationContext - 파일 시스템이나 클래스 경로에 있는 xml 설정 파일을 로딩하여 구동하는 컨테이너
    • XmlWebApplicationContext - 웹 기반의 스프링 App을 개발할 때 사용하는 컨테이너

스프링 xml 설정

• <beans> 루트 엘리먼트
  • 스프링 설정 파일 이름은 상관없지만 <beans>를 루트 엘리먼트로 사용해야 함.
  • 시작 태그에 네임스페이스를 비롯한 xml 스키마 관련 정보가 설정된다.
• <import> 엘리먼트
  • 모든 설정을 하나의 파일로 처리할 수도 있지만 비효율적. 기능별 여러 xml 파일로 나누어 설정하는 것이 더 효율적임.
  • 이렇게 분리하여 작성한 설정 파일들을 하나로 통합할 때 <import> 엘리먼트 사용.
• <bean> 엘리먼트
  • 스프링 설정 파일에 클래스를 등록하려면 <bean> 엘리먼트 사용
  • id 속성은 생략 가능, class 속성은 필수.
  • id는 컨테이너로부터 <bean> 객체를 요청할 때 사용하므로 이름이 고유해야 함. CamelCase 주로 사용.
  • name 속성도 id와 같은 기능을 하지만 name은 자바 식별자 작성 규칙 따르지 않는 문자열도 허용(특수기호 등).
• <bean> 엘리먼트 속성

- init-method

스프링 설정 파일에 등록된 클래스를 객체 생성할 때 디폴트 생성자를 호출한다.
따라서 객체 생성 후 멤버변수 초기화 작업 필요하다면 init-method 속성으로.
<bean> 등록된 클래스 객체 생성 후에 init-method 속성으로 지정된 initMethod() 메소드 호출. 여기서 멤버변수 초기화 처리.

<bean id="tv" class="polymorphism.SamsungTV" init-method="initMethod" />

 

 

- destroy-method

스프링 컨테이너가 객체를 삭제하기 직전에 호출될 임의의 메소드를 지정할 수 있다.

<bean id="tv" class="polymorphism.SamsungTV" destroy-method="destroyMethod" />

 

- lazy-init

ApplicationContext 이용해서 컨테이너 구동하면 즉시 로딩(pre-loading)식으로 동작.
어떤 <bean>은 자주 사용되지도 않으면서 메모리만 많이 차지.
따라서 컨테이너가 구동되는 시점이 아닌 해당 <bean>이 사용되는 시점에 객체 생성하도록 하는 init-lazy 속성.

<bean id="tv" class="polymorphism.SamsungTV" lazy-init="true" />

 

값이 true이면 스프링 컨테이너는 해당 <bean>을 미리 생성하지 않고, 클라이언트가 요청하는 시점에 생성. 메모리의 효율적 관리.

 

 

- scope

하나만 생성돼도 상관없는 객체들의 경우 자연스럽게 하나의 객체만 생성하도록 제어해야 하는데, 이 때 사용하는 싱글톤 패턴
자동으로 싱글톤 객체로 생성해주는 기능을 스프링 컨테이너가 제공. 스프링 컨테이너는 생성한 <bean>을 어느 범위에서 사용할 수 있는지 지정 가능.

<bean id="tv" class="polymorphism.SamsungTV" scope="singleton" />

 

scope 속성은 기본이 singleton. 이는 해당 bean이 스프링 컨테이너에 의해 단 하나만 생성되어 운용되도록 함.
prototype으로 지정할 수도 있는데, 이는 해당 <bean>이 요청될 때마다 매번 새로운 객체 생성하여 반환.

 

 

4. 의존성 주입

의존성 관리

• 스프링의 의존성 관리 방법
  • 스프링 프레임워크의 가장 큰 특징 = 객체의 생성과 의존관계를 컨테이너가 자동으로 관리. (IoC 핵심 원리)
  • IoC를 Dependency Lookup, Dependency Injection 두 가지 형태로 지원.
  • Dependency Lookup
    • 컨테이너가 애플리케이션 운용에 필요한 객체를 생성하고, 클라이언트는 컨테이너가 생성한 객체를 검색(Lookup)하는 방식.
    • 실제 App 개발 과정에서는 사용 잘 안함.
  • Dependency Injection
    • 객체 사이의 의존관계를 스프링 설정 파일에 등록된 정보를 바탕으로 컨테이너가 자동 처리. 컨테이너가 직접 처리.
    • 의존성 설정 바꾸고 싶을 때 프로그램 코드 수정 없이 설정 파일 수정만.
    • Setter Injection & 생성자 Injection
• 의존성 관계 = 객체간 결합 관계
  • 한 객체에서 다른 객체의 변수나 메소드 이용해야 한다면, 이용하려는 객체에 대한 객체 생성과 생성된 객체의 레퍼런스 정보 필요.
  • 의존관계에 있는 객체에 대한 객체 생성 코드를 직접 다른 객체 소스에서 명시하면 비효율적. 이를 해결하기 위해 의존성 주입(Dependency Injection) 필요.

생성자 인젝션 이용하기

• 스프링 컨테이너는 객체 생성 시 기본적으로 매개변수가 없는 기본 생성자를 호출.
• 하지만 매개변수를 가지는 다른 생성자를 호출하도록 설정 가능 -> 생성자 인젝션을 처리
• 생성자 인젝션 : 생성자의 매개변수로 의존관계에 있는 객체의 주소 정보 전달 가능.
  • 생성자 인젝션을 위해서는 클래스 <bean> 등록 설정에서 사이에 <constructor-arg> 엘리먼트 추가. ref 속성으로 생성자 인자로 전달할 객체의 아이디 참조.
  • 기본적으로는 bean 등록된 순서대로 객체 생성하지만, 예제에는 생성자 인젝션으로 의존성 주입될 SonySpeaker가 먼저 객체 생성된다.

<bean id="tv" class="polymorphism.SamsungTV"> <constructor-arg ref="sony"></constructor-arg> </bean> <bean id="sony" class="polymorphism.SonySpeaker"></bean>

 

• 다중 변수 매핑
  • 생성자 인젝션에서 초기화해야 할 멤버변수가 여러 개이면 한꺼번에 전달.인자로 전달될 데이터가 <bean>으로 등록된 다른 객체일 때는 ref 속성. 고정된 문자열이나 정수같은 기본형 데이터면 value 속성.
    
    생성자가 여러 개 오버로딩 되어있다면 0부터 시작하는 index 속성으로 매핑을 지정 가능.(index="0" ref="sony")

<bean id="tv" class="polymorphism.SamsungTV"> <constructor-arg ref="sony"></constructor-arg> <constructor-arg value="2700000"></constructor-arg> </bean> <bean id="sony" class="polymorphism.SonySpeaker"></bean>

 

Setter 인젝션 이용하기

• Setter 인젝션은 Setter 메소드를 호출하여 의존성 주입을 처리.
• 생성자 인젝션보다 Setter 인젝션을 더 많이 사용하고, Setter 메소드가 제공되지 않는 클래스에 대해서만 생성자 인젝션을 사용.
• Setter 인젝션 기본
  • Setter 메소드는 스프링 컨테이너가 자동으로 호출. 호출하는 시점은 <bean> 객체 생성 직후.
  • Setter 인젝션이 동작하려면 Setter 메소드뿐만 아니라 기본 생성자도 필요.
  • <property> 엘리먼트 사용. name 속성값이 호출하고자 하는 메소드 이름.

<bean id="tv" class="polymorphism.SamsungTV">
   <property name="speaker" ref="apple"></property>
   <property name="price" value="2700000"></property>
</bean>

 

• p 네임스페이스 사용하기 -> 네임스페이스에 대한 별도의 schemaLocation이 없어 더 효율적으로 의존성 주입 처리 가능
  • p:변수명-ref="참조할 객체의 이름이나 아이디"로 참조형 변수에 참조할 객체 할당 가능
  • p:변수명="설정할 값"로 기본형이나 문자형 변수에 직접 값 설정

컬렉션(Collection) 객체 설정

• 배열이나 List같은 컬렉션 객체에 의존성 주입 시, 관련 엘리먼트를 지원한다.

  컬렉션 유형	엘리먼트
  java.util.List, 배열	<list>
  java.util.Set	<set>
  java.util.Map	<map>
  java.util.Properties	<props>

 

5. 어노테이션 기반 설정

어노테이션 설정 기초

• xml 파일의 과도한 설정에 대한 부담 -> 어노테이션 이용한 설정 지원
• Context 네임스페이스 추가
  • <beans> 루트 엘리먼트에 Context 관련 네임 스페이스와 스키마 문서 위치 등록
• Component-scan 설정
  • 사용할 객체들을 bean 등록하지 않고 자동으로 생성하려면 <context:component-scan/> 엘리먼트 정의 필요
  • 이 설정 추가하면 클래스 패스에 있는 클래스들 스캔하여 @Component가 설정된 클래스들을 자동으로 객체 생성. 나머지 <bean> 설정들은 없애기.
  • base-package 속성에 들어가는 모든 패키지가 스캔 대상에 포함.

<context:component-scan base-package="polymorphism"></context:component-scan>

 

• @Component
  • 클래스 선언부 위에 설정해줌.
  • 이로 인해 스프링 컨테이너는 해당 클래스를 bean으로 생성하고 관리.

의존성 주입 설정

어노테이션	설명
@Autowired	주로 변수 위에 설정하여 해당 타입의 객체를 찾아서 자동으로 할당
@Qualifier	특정 객체의 이름을 이용하여 의존성 주입할 때 사용
@Inject	@Autowired와 동일한 기능 제공
@Resource	@Autowired와 @Qualifier 기능 결합

• @Autowired
  • 생성자, 메소드, 멤버변수 위에 모두 사용 가능(대부분 멤버변수 위에)
  • @Autowired가 붙으면 해당 변수의 타입을 체크. 그 타입의 객체가 메모리에 존재하는지를 확인한 후, 그 객체를 변수에 주입.
  • @Autowired가 붙은 객체가 메모리에 없다면, 컨테이너가 NoSuchBeanDefinitionException 발생시킴.
  • @Autowired로 멤버변수를 추가하고 의존관계를 설정하면 Setter 메소드나 생성자는 필요 없다. xml에서도 <context:component-scan/>외에는 필요 없다.
  • 다만 해당 객체가 메모리에 있어야 하므로 xml에서 bean 설정을 하거나, 해당 클래스에서 Annotation을 설정해야 한다.
• @Qualifier
  • 의존성 주입 대상이 되는 같은 타입의 객체가 두 개 이상이라면 에러 발생.
  • 이를 해결하기 위해 @Autowired 와 @Qualifier를 변수 위에 붙인다.
• @Resource
  • @Autowired는 변수의 타입을 기준으로 객체를 검색해서 의존성 주입을 처리하지만, @Resource는 객체의 이름으로 의존성 주입을 처리.
  • name 속성 사용 가능.
  • @Autowired + @Qualifier 로 사용하던 것을 @Resource 하나로 대체 가능.
  • @Inject 어노테이션도 같은 기능을 함.
• 어노테이션과 xml 설정 병행하여 사용하기
  • xml 설정 방식 : 자바 소스 수정 안해도 xml 파일 설정만 변경하면 돼서 유지보수 용이. 하지만 자바 소스에 의존관계와 관련된 메타데이터 없어서 xml을 해석해야만 하는 부담.
  • 어노테이션 기반 설정 방식 : 사용하기 편함. 하지만 의존성 주입할 객체 이름이 자바 소스에 명시되어야 하므로 자바 소스 수정 불가피.
    • @Autowired와 @Qualifier 두개를 쓰지 않고 @Autowired만 설정.
    • 두 개 이상의 해당 타입의 객체에서는 @Component 제거
    • xml에 그 중 하나의 <bean>만 등록하여 처리. 객체를 바꾸고 싶으면 여기를 수정!
  • 두 가지를 적절히 병행하는 것이 가장 현실적.
  • 변경되지 않는 객체는 어노테이션으로 설정 + 변경될 가능성이 있는 객체는 xml 설정
  • 라이브러리 형태로 제공되는 클래스는 반드시 xml 설정으로.

추가 어노테이션

• 시스템을 구성하는 모든 클래스에 @Controller 를 할당하면, 어떤 클래스가 어떤 역할 수행하는지 파악 어려움.
• 이를 분류하기 위해 @Component를 상속해서 3개의 어노테이션 추가 제공.
  • @Service : 비즈니스 로직 처리하는 Service 클래스
  • @Repository : 데이터베이스 연동 처리하는 DAO 클래스
  • @Controller : 사용자 요청 제어하는 Controller 클래스
• @Controller는 해당 객체를 MVC 아키텍처에서 컨트롤러 객체로 인식하도록 해줌
• @Repository는 DB 연동 과정에서 발생하는 예외 변환해주는 기능 존재

 

6. 비즈니스 컴포넌트 실습 1

BoardService 컴포넌트 구조

• 일반적으로 비즈니스 컴포넌트는 4개의 자바 파일로 구성. 작성 순서와 이름 규칙도 어느 정도 정해져 있음.

Value Object 클래스 작성

• VO(Value Object) 클래스는 레이어간 관련된 데이터를 한꺼번에 주고받을 목적으로 사용하는 클래스
• DTO(Data Transfer Object)라고도 함. 데이터 전달을 목적으로 사용하는 객체.
• VO 클래스 작성 방법
  • 데이터베이스에 생성되어 있는 테이블 구조 확인
  • 테이블 이름 뒤에 VO나 DTO를 붙여서 클래스 이름으로 사용
  • 테이블에 포함된 칼럼과 같은 이름의 멤버변수를 private 접근제한자로 선언
  • private 멤버변수에 접근하는 Getter/Setter 메소드 선언

DAO 클래스 작성

• DAO(Data Access Object) 클래스는 데이터베이스 연동을 담당.
• CRUD 기능의 메소드가 구현되어야 함.
• 실습에서는 H2 데이터베이스에서 제공하는 JDBC 드라이버 필요.
• DAO 클래스 작성 방법
  • pom.xml > dependencies에 JDBC 드라이버 추가(버전 유의)
  • JDBC Utility 클래스 작성해서 모든 DAO 클래스에서 공통으로 Connection 획득/해제 하도록.
  • BoardDAO 클래스에 @Repository 붙여서 CRUD 기능 구현.

Service 인터페이스 작성

• DAO 클래스에 implements 코드 유의하기

Service 구현 클래스 작성

• 인터페이스 실행 클래스의 비즈니스 메소드를 구현할 떄, 멤버변수로 선언한 DAO를 이용하면 된다.
• ServiceImpl 클래스는 Service 인터페이스의 모든 추상 메소드를 재정의(Overriding) 하여 구현해야 한다.
• 데이터베잇 연동이 포함된 비즈니스 로직 처리를 위해 DAO 타입의 객체를 멤버변수로 가진다. 이 변수에 의존성 주입하기 위해 @Autowired 설정해서 사용.

BoardService 컴포넌트 테스트

• 스프링 설정 파일 수정. <context:component-scan> 설정 수정 필요.
• 클라이언트 자바 코드 작성 및 실행.

 

7. 비즈니스 컴포넌트 실습 2

• Setter 인젝션으로 의존성 주입 처리하고 나서 어노테이션으로 변경하는 과정으로 실습.
• VO, DAO, Service 인터페이스, Service 구현 클래스까지 생성.
• ServiceImpl 클래스에서 멤버변수로 선언된 DAO 객체로 DB 연동 처리. 여기에는 Setter 인젝션 처리를 위한 Setter 메소드도 포함된다.
• 컴포넌트 테스트를 위해서는 xml 에 ServiceImpl과 DAO 클래스를 각각 bean 등록한다. 이후 의존성 주입을 위한 <property> 설정 추가.