[SPRING 고급] @Aspect와 스프링 AOP

📍@Aspect 프록시

스프링 애플리케이션에 프록시를 적용하려면 포인트컷과 어드바이스로 구성되어 있는 어드바이저(Advisor)를 만들어서 스프링 빈으로 등록하면 된다. 그러면 나머지는 앞서 배운 자동 프록시 생성기가 모두 자동으로 처리해준다. 자동 프록시 생성기는 스프링 빈으로 등록된 어드바이저를 찾고, 스프링 빈들에 자동으로 프록시를 적용해준다 

 

@Slf4j
@Aspect
public class LogTraceAspect {
    private final LogTrace logTrace;

    public LogTraceAspect(LogTrace logTrace) {
        this.logTrace = logTrace;
    }

    @Around("execution(* hello.proxy.app..*(..))")
    public Object execute(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable{
        TraceStatus status = null;
        try {
            String message = joinPoint.getSignature().toShortString();
            status = logTrace.begin(message);

            //로직 호풀
            Object result = joinPoint.proceed();
            logTrace.end(status);
            return result;
        } catch (Exception e){
            logTrace.exception(status, e);
        }
        return null;
    }
}

• @Aspect: 애노테이션 기반 프록시를 적용할 때 필요
• @Around의 값에 포인트컷 표현식을 넣는다. @Around의 매서드는 어드바이스(Advice)가 된다
• ProceedingJoinPoint jointPoint: 내부에 실제 호출 대상, 전달 인자, 그리고 어떤 객체와 어떤 메서드가 호출되었는지 정보가 포함되어 있다.

자동 프록시 생성기는 2가지 일을 한다

1. @Aspect를 어드바이저로 변환해서 저장하는 과정

1) 실행-스프링 애플리케이션 로딩 시점에 자동 프록시 생성기를 호출한다

2) 모든 @Aspect 빈 조회-자동 프록시 생성기는 스프링 컨테이너에서 @Aspect 애노테이션이 붙은 스프링 빈을 모두 조회한다

3) 어드바이저 생성-@Aspect 어드바이저 빌더를 통해 @Aspect 애노테이션 정보를 기반으로 어드바이저를 생성

4) @Aspect 기반 어드바이저 저장-생성한 어드바이저를 @Aspect 어드바이저 빌더 내부에 저장

 

2. 어드바이저를 기반으로 프록시 생성

@Aspect Advisor 조회->프록시 적용 대상 체크(조건이 하나라도 만족하면 프록시 적용 대상)

->프록시 생성(프록시 적용대상이면 프록시를 생성하고 프록시를 반환. 그래서 프록시를 스프링 빈으로 등록, 만약 프록시 적용 대상이 아니라면 원본 객체를 반환해서 원본 객체를 스프링 빈으로 등록한다)

 

AOP

애플리케이션 로직은 크게 '핵심 기능'과 '부가 기능'으로 나뉠 수 있다.

핵심기능 ex 주문로직 /  부가기능 ex 로그 추적

보통 부가 기능은 여러 클래스에 걸쳐서 함께 사용된다. 이러한 부가 기능은 횡단 관심사가 된다. 하나의 부가 기능이 여러 곳에 동일하게 사용된다는 뜻

 

부가 기능 적용 문제

-부가기능을 적용할 때 아주 많은 반복이 필요하다

-부가기능이 여러 곳에 퍼져서 중복코드를 만들어낸다

-부가기능을 변경할 때 중복 때문에 많은 수정이 필요하다

-부가기능의 적용 대상을 변경할 때 많은 수정이 필요하다

 

📍애스펙트(aspect)

애스팩트는 부가 기능과 부가기능을 어디에 적용할지 선택하는 기능을 합해서 하나의 모듈로 만든 것이다.

예를 들어 로그 출력 기능을 모든 컨트롤러에 적용해라 라는 것이 정의되어 있다

애스팩트를 사용한 프로그래밍 방식을 관점지향프로그래밍 AOP이라 한다.

AOP는 OOP를 대체하기 위한 것이 아니라 횡단 관심사를 깔끔하게 처리하기 어려운 OOP의 부족한 부분을 보조하는 목적으로 개발되었다

 

AOP의 대표적인 구현으로는 AspectJ 프레임워크가 있다. 스프링도 AOP를 지원하지만 대부분 AspectJ의 문법을 차용하고 AspectJ가 제공하는 기능의 일부만 제공한다

✔️Aspect 특징

-자바프로그래밍 언어에 대한 완벽한 관점 지향 확장

-횡단 관심사의 깔끔한 모듈화(오류 검사 및 처리/동기화/성능 최적화(캐싱)/모니터링 및 로깅)

 

📍AOP 적용 방식

1. 컴파일 시점

.java 소스코드를 컴파일러를 사용해서 .class를 만드는 시점에 부가 기능 로직을 추가할 수 있다. 이때는 AspectJ가 제공하는 특별한 컴파일러를 사용해야 한다. 부가 기능 코드가 핵심 기능이 있는 컴파일러 코드 주변에 실제로 붙어 버린다고 생각하면 된다.

이렇게 원본 로직에 부가 기능 로직이 추가되는 것을 위빙(Weaving)이라고 한다.

2. 클래스 로딩 시점

자바를 실행하면 자바 언어는 .class 파일을 JVM 내부의 클래스 로더에 보관한다. 이때 중간에서 .class 파일을 조작한 다음 JVM에 올릴 수 있다. 자바언어는 .class를 JVM에 저장하기 전에 조작할 수 있는 기능을 제공한다. 

3. 런타임 시점(프록시)

런타임 시점은 컴파일도 다 끝나고, 클래스 로더에 클래스도 다 올라가서 이미 자바가 실행되고 난 다음을 말한다. 자바의 메인(main) 메서드가 이미 실행된 다음이다. 따라서 자바 언어가 제공하는 범위 안에서 부가 기능을 적용해야 한다. 스프링과 같은 컨테이너의 도움을 받고 프록시와 DI, 빈 포스트 프로세서 같은 개념을 총동원해야 한다. 

 

프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 시점에만 AOP를 적용할 수 있다

-프록시는 메서드 오버라이딩 개념으로 동작한다. 따라서 생성자나 static 메서드, 필드 값 접근에는 프록시 개념이 적용될 수 없다.

-프록시를 사용하는 스프링 AOP의 조인포인트(적용 가능 지점)는 메서드 실행으로 제한된다.

프록시 방식을 사용하는 스프링 AOP는 스프링 컨테이너가 관리할 수 있는 스프링 빈에만 AOP를 적용할 수 있다.

컴파일 시점: 실제 대상 코드에 애스팩트를 통한 부가 기능 호출 코드가 포함된다. AspectJ를 직접 사용해야 한 다.
클래스 로딩 시점: 실제 대상 코드에 애스팩트를 통한 부가 기능 호출 코드가 포함된다. AspectJ를 직접 사용해야 한다.
런타임 시점: 실제 대상 코드는 그대로 유지된다. 대신에 프록시를 통해 부가 기능이 적용된다. 따라서 항상 프록시를 통해야 부가 기능을 사용할 수 있다. 스프링 AOP는 이 방식을 사용한다.

 

📍AOP 용어 정리

조인 포인트(Join point)

AOP를 적용할 수 있는 모든 지점/스프링 AOP는 프록시 방식을 사용하므로 조인 포인트는 항상 메서드 실행 지점으로 제한된다

포인트컷(Pointcut)

주로 포인트 중에서 어드바이스가 적용될 위치를 선별하는 기능/프록시를 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점만 포인트컷으로 선별 가능

타켓(Target)

어드바이스를 받는 객체, 포인트컷으로 결정

어드바이스(Advice)

부가 기능/Around, Before, After와 같은 다양한 종류의 어드바이스가 있음

애트팩트(Aspect)

어드바이스+포인트컷을 모듈화 한 것/@Aspect를 생각하면 됨

어드바이저(Advisor)

하나의 어드바이스와 하나의 포인트 컷으로 구성/스프링 AOP에서만 사용되는 특별한 용어

위빙(Weabing)

포인트컷으로 결정한 타겟의 조인 포인트에 어드바이스를 적용하는 것

AOP 프록시

AOP 기능을 구현하기 위해 만든 프록시 객체/스프링에서는 AOP 프록시는 JDK 동적 프록시 또는 CGLIB 프록시이다.

 

 

스프링 AOP는 AspectJ의 문법을 차용하고, 프록시 방식의 AOP를 제공한다. AspectJ를 직접 사용하는 것이 아니다.

스프링 AOP를 사용할 때는 @Aspect 애노테이션을 주로 사용하는데, 이 애노테이션도 AspectJ가 제공하는 애노테이션이다.

스프링에서는 AspectJ가 제공하는 애노테이션이나 관련 인터페이스만 사용하는 것이고 실제 AspectJ가 제공하는 컴파일, 로드타임 위버 등을 사용하는 건ㅅ은 아니다.

 

📍@Pointcut

메서드이름과 파라미터를 합쳐서 포인틑컷 시그니처(signature)라 한다

메서드의 반환 타입은 void여야 하고 코드 내용은 비워둔다.

@Around 어드바이스에서는 포인트컷을 직접 지정해도 되지만, 포인트컷 시그니처를 사용해도 된다.

private, public 같은 접근 제어는 내부에서만 사용하면 private을 사용해도 되지만 다른 에스팩트에서 참고하려면 public을 사용해야 한다.

 

트랜잭션 기능
1) 핵심 로직 실행 직전에 트랜잭션 시작
2) 핵심 로직 실행
3) 핵심 로직 실행에 문제가 없으면 커밋
4) 핵심 로직 실행에 예외가 발생하면 롤백

 

package hello.aop.order.aop;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

@Slf4j
@Aspect
public class AspectV3 {

    //hello.aop.order 패키지와 하위 패키지
    @Pointcut("execution(* hello.aop.order..*(..))")
    private void allOrder(){} //pointcut signature

    //클래스 이름 패턴이 @Service
    @Pointcut("execution(* *..*Service.*(..))")
    private void allService(){}

    @Around("allOrder()")
    public Object doLog(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        log.info("[log] {}", joinPoint.getSignature()); //joint point 시그니처
        return joinPoint.proceed();
    }

    //hello.aop.order 패키지와 하위 패키지이면서 클래스 이름 패턴이 *Service
    @Around("allOrder() && allService()")
    public Object doTransaction(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        try {
            log.info("[트랜잭션 시작] {}", joinPoint.getSignature());
            Object result = joinPoint.proceed();
            log.info("[트랜잭션 커밋] {}", joinPoint.getSignature());
            return result;
        } catch (Exception e){
            log.info("[트랜잭션 롤백] {}", joinPoint.getSignature());
            throw  e;
        } finally {
            log.info("[트랜잭션 릴리즈] {}", joinPoint.getSignature());

        }
    }
}

타입 이름 패턴은 클래스, 인터페이스에 모두 적용된다.

 

 

📍어드바이스 순서

어드바이스는 기본적으로 순서를 보장하지 않는다. 순서를 지정하고 싶으면 @Aspect 적용 단위로 애노테이션을 적용해야 한다.

문제는 이것을 어드바이스 단위가 아니라 클래스 단위로 적용할 수 있다는 점이다.

그래서 지금처럼 하나의 애스펙트에 여러 어드바이스가 있으면 순서를 보장 받을 수 없다. 따라서 애스팩트를 별도의 클래스로 분리해야 한다.

 

package hello.aop.order.aop;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.core.annotation.Order;

@Slf4j
public class AspectV5Order {

    //hello.aop.order 패키지와 하위 패키지
    @Pointcut("execution(* hello.aop.order..*(..))")
    private void allOrder(){} //pointcut signature

    //클래스 이름 패턴이 @Service
    @Pointcut("execution(* *..*Service.*(..))")
    private void allService(){}

    @Aspect
    @Order(2)
    public static class LogAspect{
        @Around("allOrder()")
        public Object doLog(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
            log.info("[log] {}", joinPoint.getSignature()); //joint point 시그니처
            return joinPoint.proceed();
        }
    }

    @Aspect
    @Order(1)
    public static class TxAspect{
        //hello.aop.order 패키지와 하위 패키지이면서 클래스 이름 패턴이 *Service
        @Around("allOrder() && allService()")
        public Object doTransaction(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
            try {
                log.info("[트랜잭션 시작] {}", joinPoint.getSignature());
                Object result = joinPoint.proceed();
                log.info("[트랜잭션 커밋] {}", joinPoint.getSignature());
                return result;
            } catch (Exception e){
                log.info("[트랜잭션 롤백] {}", joinPoint.getSignature());
                throw  e;
            } finally {
                log.info("[트랜잭션 릴리즈] {}", joinPoint.getSignature());

            }
        }
    }

}

 

 

어드바이스 종류

@Around-메서드 호출 전후에 수행, 가장 강력한 어드바이스, 조인 포인트 실행 여부 선택, 반환 값 변환, 예외 반환 등이 가능

@Before-조인 포틴트 실행 이전에 실행

@After Returning-조인 포인트가 정상 완료후 실행

@After Throwing-메서드가 예외를 던지는 경우 실행

@After-조인 포인트가 정상 또는 예외에 관계없이 실행(finally)

 

JointPoint 인터페이스의 주요 기능
getArgs(): 메서드 인수를 반환
getThis(): 프록시 객체를 반환
getTarget(): 대상 객체를 반환
getSignature(): 조인되는 메서드에 대한 설명을 반환
toString(): 조인되는 방법에 대한 유용한 설명을 인쇄