[Spring] AOP

2023-02-11 5 분 소요

AOP는 기존에 사용하던 OPP를 대체하기 위한 것이 아닌 횡단 관심사를 깔끔하게 처리하기 위해 OOP의 부족한 부분을 보조하는 목적으로 개발됨.

객체 지향 프로그래밍 = OOP

관점 지향 프로그래밍 = AOP

AOP는 기존과 다른 프로그램 구조 사고 방식을 제공함으로써 객체 지향 프로그래밍의 부족한 부분을 보완한다.

Aspect는 여러 유형과 객체 간에 발생하는 문제 (ex - 트랜잭션)의 모듈화를 가능하게 함.

OOP의 모듈화의 핵심 단위는 클래스,

AOP의 모듈화의 핵심 단위는 관점.

AOP가 필요한 이유

특정 로직을 애플리케이션 전반에 적용하는 문제는 일반적인 OOP 방식으로는

해결이 어렵기 때문에 핵심 기능과 부가 기능을 분리하는 AOP 방식이 필요함.

중요 개념
- 핵심 기능 : 업무 로직을 포함하는 기능
- 부가 기능 : 핵심 기능을 도와주는 부가적인 기능
  - 로깅, 보안, 트랜잭션 등
- Aspect : 부가 기능을 정의한 코드인 어드바이스와 어드바이스를 어디에 적용할지 결정하는 포인트컷을 합친 개념. (Advice + PointCut = Aspect)
핵심
- OOP 방식의 프로그래밍을 했을 때 여러 곳에서 공통적으로 사용되는 부가 기능의 중복 코드가 발생하게 됨.
- 중복되는 부가 기능에 수정 및 삭제가 필요하게 되면 사용되는 모든 곳에 수정 및 삭제 동작을 해줘야 함.
- 관점(관심) 지향 프로그래밍(AOP)는 OOP 방식의 불필요한 반복을 해결하기 위한 방법

AOP 용어 및 개념

AOP 용어
- Aspect 애스팩트
- Join Point 조인 포인트
- Advice 어드바이스
- Pointcut 포인트컷
- Weaving 위빙
- Proxy 프록시
- Target 타겟
- Advisor 어드바이저

Aspect

여러 객체에 공통으로 적용되는 기능을 말함 (공통 기능)
어드바이스 + 포인트컷을 모듈화하여 애플리케이션에 포함되는 횡단 기능
여러 어드바이솨 포인트컷이 함께 존재함

Join Point

Aspect에서 어디에 적용할 것인지 결정 ex) 메서드, 필드, 객체 생성시점 등

Spring AOP는 메서드 레벨만 적용 가능

클래스 초기화, 객체 인스턴스화, 메소드 호출, 필드 접근, 예외 발생과 같은 애플리케이션 실행 흐름에서의 특정 포인트를 의미함
애플리케이션에 새로운 동작을 추가하기 위해 조인포인트에 aspect code를 추가할 수 있음
횡단 관심은 조인포인트 전/후에 AOP에 의해 자동으로 추가됨
스프링 AOP는 프록시 방식을 사용하므로 조인 포인트는 항상 메소드 실행 지점으로 제한됨
어드바이스 적용이 필요한 곳은 애플리케이션 내에 메서드를 가짐.

Advice

부가 기능, 언제 적용할 것인가?

ex) Before AfterReturning(예외가 발생한 이후), AfterThrowing(예외 처리 이후), After, Around(메소드 실행 전 후)

조인포인트에서 수행되는 코드
Aspect를 언제 핵심 코드에 적용할 지를 정의
시스템 전체 애스펙트에 API 호출을 제공
메소드를 호출하기 전에 각 상세 정보와 모든 메소드를 로그로 남시시 우해 메소드 시작 전의 포인트인 조인포인트 S 를 선택

Pointcut

Aspect에서 적용될 위치를 지정

조인 포인트 중에서 어드바이스가 적용될 위치를 선별하는 기능
AspectJ 표현식을 사용해서 지정
프록시를 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점만 포인트컷으로 선별 가능

Weaving

포인트컷으로 결정한 타겟의 조인 포인트에 어드바이스를 적용
- Advice를 핵심 코드에 적용하는 것을 의미
핵심 기능 코드에 영향을 주지 않고 부가 기능을 추가 할 수 있음
AOP 적용을 위해 애스펙트 객체에 연결한 상태
- 컴파일 타임
- 로드 타임
- 런타임, 스프링 AOP는 런타임, 프록시 방식

AOP proxy

AOP 기능을 구현하기 위해 만든 프록시 객체
스프링에서 AOP 프록시는 JDK 동적 프록시 또는 CGLIB 프록시이다

Target

핵심 기능을 담고 있는 모듈로 타겟은 부가기능을 부여할 대상이 됨
Advice를 받는 객체이고 포인트컷으로 결정됨

Advisor

하나의 어드바이스와 하나의 포인트 컷으로 구성됨
스프링 AOP에서만 사용되는 특별한 용어이다

타입별 Advice

Aspect를 언제 핵심 코드에 적용할지를 정의한다.
부가 기능에 해당된다.
특정 조인 포인트에서 애스팩트에 의해 취해지는 조치이다.

Advice 순서

어드바이스는 기본적으로 순서를 보장하지 않음.

순서를 지정하고 싶으면 @Aspect 적용 단위로 org.springframework.core.annotation.@Order 애너테이션을 적용해야 함.

어드바이스 단위가 아니라 클래스 단위로 적용할 수 있음.
하나의 애스펙트에 여러 어드바이스가 존재하면 순서를 보장 받을 수 없음.

애스펙트를 별도의 클래스로 분리해야 함.

Advice 종류

Before
- 조인 포인트 실행 이전에 실행한다.
- 타겟 메서드가 실행되기 전에 처리해야할 필요가 있는 부가 기능을 메서드 호출 전에 실행한다.
- Before Advice 구현한 메서드는 일반적으로 리턴타입이 void 이다.
  - 리턴 값을 갖더라도 실제 Advide 적용 과정에 아무 영향이 없다.
- 주의점으로 메서드에서 예외를 발생시킬 경우 대상 객체의 메서드가 호출되지 않게 된다는 점이 있다.
```
  @Before("hello.aop.order.aop.Pointcuts.orderAndService()")
  public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
      log.info("[before] {}", joinPoint.getSignature());
  }
```
- 작업 흐름을 변경할 수 없다.
- 메서드 종료 시 자동으로 다음 타겟이 호출된다. (예외가 발생하면 다음 코드는 호출되지 않는다.)

After returning
- 조인 포인트가 정상 완료 후 실행한다.
- 메서드가 예외 없이 실행된 이후에 공통 기능을 실행한다.
```
  @AfterReturning(value = "hello.aop.order.aop.Pointcuts.orderAndService()", returning = "result")
  public void doReturn(JoinPoint joinPoint, Object result) {
      log.info("[return] {} return={}", joinPoint.getSignature(), result);
  }
```
- 메서드 실행이 정상적으로 반환될 때 실행
- returning 속성에 사용된 이름은 어드바이스 메서드의 매개변수 이름과 일치해야 함
- returning 절에 지정된 타입의 값을 반환하는 메서드만 대상을 실행한다

After (finally)
- 조인 포인트의 동작(정상 또는 예외)과는 상관없이 실행한다.
  - 예외 동작의 finally를 생각하면 됨.
- 메서드 실행 후 공통 기능을 실행한다.
- 일반적으로 리소스를 해체하는데 사용한다.

Around
- 메서드 호출 전후에 수행하며 가장 강력한 어드바이스이다.
  - 조인 포인트 실행 여부 선택, 반환 값 변환, 예외 변환 등이 가능하다.
- 메서드 실행 전 & 후, 예외 발생 시점에 공통 기능을 실행한다.
- 가장 강력한 어드바이스이다.
  - 조인 포인트 실행 여부 선택 - joinPoint.proceed()
  - 전달 값 변환 - joinPoint.proceed(args[])
  - 반환 값 변환
  - 예외 변환
  - try ~ catch ~ finally 가 들어가는 구문 처리 가능하다.
- 어드바이스의 첫 번째 파라미터는 ProceedingJoinPoint를 사용해야 한다.
- proceed()를 통해 대상을 실행한다.
- proceed()를 여러번 실행할 수 있다.

Pointcut 표현식

포인트컷은 관심 조인 포인트를 결정하므로 어드바이스가 실행되는 시기를 제어할 수 있다.

AspectJ는 포인트컷을 편리하게 표현하기 위한 특별한 표현식을 제공한다.

ex) @Pointcut("execution(* hello.aop.order..*(..))")

@Pointcut("execution(* transfer(..))") // 포인트컷 표현식
private void anyOldTransfer() {} // 포인트컷 서명

포인트컷 표현식은 AspectJ pointcut expression ⇒ AspectJ가 제공하는 포인트컷 표현식을 줄여서 표현하는 것이다.

포인트컷 지시자

포인트컷 표현식은 execution 같은 포인트컷 지시자(Pointcut Designator, PCD)로 시작한다.

종류	설명
execution	메서드 실행 조인트 포인트를 매칭한다.스프링 AOP에서 가장 많이 사용하며, 기능도 복잡하다.
within	특정 타입 내의 조인 포인트를 매칭한다.
args	인자가 주어진 타입의 인스턴스인 조인 포인트
this	스프링 빈 객체(스프링 AOP 프록시)를 대상으로 하는 조인 포인트
target	Target 객체(스프링 AOP 프록시가 가르키는 실제 대상)를 대상으로 하는 조인 포인트
@target	실행 객체의 클래스에 주어진 타입의 애너테이션이 있는 조인 포인트
@within	주어진 애너테이션이 있는 타입 내 조인 포인트
@annotation	메서드가 주어니 애너테이션을 가지고 있는 조인 포인트를 매칭
@args	전달된 실제 인수의 런타임 타입이 주어진 타입의 애너테이션을 갖는 조인 포인트
bean	스프링 전용 포인트컷 지시자이고 빈의 이름으로 포인트컷을 지정한다.

execution을 가장 많이 사용하고 나머지는 자주 사용하지 않습니다.

JoinPoint

AOP 적용 위치

AOP는 지금까지 학습한 메서드 실행 위치 뿐만 아니라 다음과 같은 다양한 위치에 적용할 수 있다.
적용 가능 지점(조인 포인트): 생성자, 필드 값 접근, static 메서드 접근, 메서드 실행
AOP를 수행하는 메소드는 이 JoinPoint 인스턴스를 인자로 받게 된다.
JoinPoint 인스턴스에서 조인 포인트 지점의 정보를 얻어내야 한다.

조인 포인트는 추상적인 개념이고, AOP를 적용할 수 있는 지점을 의미한다.

어드바이스가 적용될 수 있는 위치, 메소드 실행, 생성자 호출, 필드 값 접근, static 메서드 접근 같은 프로그램 실행 중 지점을 나타낸다.
AspectJ를 사용해서 컴파일 시점과 클래스 로딩 시점에 적용하는 AOP는 바이트코드를 실제 조작하기 때문에 해당 기능을 모든 지점에 다 적용할 수 있다.
프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점에만 AOP를 적용할 수 있다.
프록시는 메서드 오버라이딩 개념으로 동작한다.
생성자나 static 메서드, 필드 값 접근에는 프록시 개녀밍 적용될 수 없다.
프록시를 사용하는 스프링 AOP의 조인 포인트는 메서드 실행으로 제한된다.
프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 스프링 컨테이너가 관리할 수 있는 스프링 빈에만 AOP를 적용할 수 있다.
JoinPoint 메소드는 어드바이스의 종류에 따라 사용방법이 다소 다르지만 기본적으로 어드바이스 메소드에 매개변수로 선언만 하면 된다.

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