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Spring AOP (Aspect Oriented Programming)

Feb 4, 2024 » Spring

Spring AOP (Aspect Oriented Programming)

AOP는 Aspect Oriented Programming의 약자로 관점 지향 프로그래밍이라고 불린다. 관점 지향은 쉽게 말해 어떤 로직을 기준으로 핵심적인 관점, 부가적인 관점으로 나누어서 보고 그 관점을 기준으로 각각 모듈화하여 재사용하는 기법이다.
여기서 모듈화란 어떤 공통된 로직이나 기능을 하나의 단위로 묶는 것을 말한다.

Spring AOP 특징

Spring AOP는 스프링 프레임워크의 일부이므로 별도의 설정 없이도 쉽게 사용할 수 있다.
스프링의 IoC(Inversion of Control) 컨테이너와 통합되어서 AOP 기능을 활용할 수 있다. 또한 프록시 기반으로 동작되며 다양한 시점에 모듈화된 횡단 관심사를 적용할 수 있다.

Proxy(프록시)

프록시는 실제 객체에 대한 간접적인 접근을 제공하고, 추가 기능을 수행하는 객체이다. Spring AOP에서는 프록시를 사용하여 대상 객체의 호출을 가로채어 AOP 기능을 구현한다. 이를 통해 횡단 관심사를 처리하고, 성능을 최적화할 수 있다.

흩어진 관심사(Crosscutting Concerns)

aop img

위 이미지에서 클래스마다 같은 색들이 코드에서 메서드라고 생각할 때, A 클래스의 주황 메서드를 수정하면 B와 C도 수정을 일일이 찾아 수정해야 한다. 이는 SOLID 원칙에 위배하여 유지보수가 어렵다.
이렇게 코드상에서 반복적으로 사용되는 공통 부분들을 발견할 수 있는데 이것을 흩어진 관심사(Crosscutting Concerns)라 부른다.

AOP 주요 용어

  • Aspect(관점): 횡단 관심사(Cross-cutting Concern)를 모듈화한 것을 말한다. 로깅, 보안, 트랜잭션 관리 등의 관심사를 정의할 수 있다.
  • Target(대상): Aspect를 적용할 대상 객체를 말한다. 즉, 횡단 관심사가 적용될 실제 비즈니스 로직을 가진 객체나 메서드를 말한다.
  • Advice(어드바이스): Aspect에서 특정 조인 포인트에서 실행되는 코드를 말한다. 즉, 어드바이스는 조인 포인트에서 실행되는 횡단 관심사의 구현을 나타낸다. 스프링 AOP에서는 다양한 종류의 어드바이스를 제공한다 (Before, After, Around 등)
  • Join Point(조인 포인트): 프로그램 실행 중에 Aspect가 적용될 수 있는 특정 지점을 말한다. 메서드 호출, 메서드 실행 전/후, 필드 접근 등이 조인 포인트의 예시이다.
  • Pointcut(포인트컷): 조인 포인트의 패턴을 정의하는 데 사용됩니다. 즉, 어떤 조인 포인트에 Aspect를 적용할 것인지를 결정하는 역할을 한다. 일반적으로 정규 표현식이나 어노테이션을 사용하여 조인 포인트를 선택한다.

Spring AOP 구현해보기

maven

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

gradle

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-aop'

Spring AOP를 사용하기 위해 의존성을 추가한다.

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {

    @Before("execution(* com.example.service.MyService.*(..))")
    public void logBefore() {
        System.out.println("Before executing service method...");
    }

}

위 코드의 어노테이션들에 대해서 설명하면 다음과 같다.

  • @Aspect: 해당 클래스를 Aspect로 정의한다.
  • @Component: 해당 클래스를 스프링의 컴포턴트 스캔 대상으로 지정한다. 이를 통해 해당 클래스를 스프링 빈으로 등록할 수 있다.
  • @Before: Advice의 종류 중 하나로, 대상 메서드가 호출되기 전에 실행된다.

포인트컷 표현식을 정의한 execution은 일반적으로 패키지, 클래스, 메서드 이름 및 파라미터 타입을 기준으로 조인 포인트를 지정한다.

예를들어 execution(* com.example.service.MyService.*(..))는 com.example.service 패키지 내의 모든 클래스의 모든 메서드를 선택한다.

execution 표현식 구성은 다음과 같다.

execution(modifiers-pattern? return-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)
  • modifiers-pattern: 메서드의 접근 제어자를 지정한다.
  • return-type-pattern: 메서드의 반환 타입을 지정한다.
  • declaring-type-pattern: 메서드를 선언한 클래스의 타입을 지정한다.
  • name-pattern: 메서드의 이름을 지정한다.
  • param-pattern: 메서드의 파라미터를 지정한다.
  • throws-pattern: 던지는 예외의 타입을 지정한다.

위와 같이 경로 지정 방식이 아닌 특정 어노테이션으로 지정할 수도 있다.

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {

    @Before("@annotation(LogBefore)")
    public void logBefore() {
        System.out.println("Before executing service method...");
    }

}

어노테이션을 포인트컷으로 하면 @LogBefore 어노테이션을 특정 메서드에 붙여주면 AOP가 적용된다.

@Before 어드바이스 외 다른 종류는 다음과 같다.

  • @Before: Advice 타겟 메서드가 호출되기 전에 Advice 기능 수행
  • @After: 타겟 메서드의 결과에 관계없이 타겟 메서드과 완료되면 Advice 기능 수행
  • @AfterRunning: 타겟 메서드가 성공적으로 결과값을 반환 한 후에 Advice 기능 수행
  • @AfterThrowing: 타겟 메서드가 수행 중 예외를 던지면 Advice 기능 수행
  • @Around: Advice가 타겟 메서드를 감싸 타겟 메서드 호출 전, 후에 Advice 기능 수행

Filter, Interceptor

Spring AOP와 비슷한 필터와 인터셉터가 있는데 실무에서 많은 사람들이 구분없이 그냥 편한것을 골라 사용하는것을 많이 보았다. 무슨 차이가 있는지 확인해보자.

Filter

HTTP 요청과 응답의 처리 과정에서 실행되며, 주로 요청 전, 후 또는 예외 발생 시점에서 동작할 수 있으며, 주로 웹 계층에서 사용된다.
요청의 전반적인 처리를 담당하여 인코딩 변환, 보안 검사, 로깅 등과 같은 기능을 담당한다.

Interceptor

Filter와 비슷한 역할을 하지만 주로 컨트롤러의 호출 전, 후 또는 예외 발생 시점에서 동작할 수 있으며, 컨트롤러나 서비스 레이어에서 공통으로 처리해야 하는 기능을 모듈화하여 구현할 수 있다.

즉, AOP는 비즈니스 로직에 적용되는 공통 기능을 모듈화하여 재사용성을 높이는 데 사용되고, 필터와 인터셉터는 주로 웹 애플리케이션에서 요청 처리와 관련된 공통 기능을 처리하는 데 사용된다.