[Spring] AOP (Aspect Oriented Programming)

2023-01-15 3 분 소요

📌 AOP(관점 지향 프로그래밍)

특정 함수 호출 전이나 호출 후에 공통적인 처리가 필요한 상황에서 AOP를 사용한다. 즉, 특정 시점, 부분에 원하는 기능을 사용하고 싶을 때 사용한다.

로깅(logging)
- 특정 함수 호출시 log를 사용하고 싶을 때 사용
트랜잭션(transaction) 관리: AOP 적용의 대표적인 예제
인증(certification)

OOP로 처리하기에는 다소 까다로운 부분을 AOP 처리 방식을 도입해 손쉽게 공통 기능을 추가, 수정, 삭제 할 수 있도록 한다.

OOP의 모듈화 핵심 단위가 class이면 AOP의 모듈화 핵심 단위는 관점(Aspect)이다.
AOP는 Spring IoC 컨테이너를 보완해 매우 유능한 미들웨어 솔루션을 제공한다.
- 미들웨어(middleware): OS와 애플리케이션의 중간에서 조정과 중개의 역할을 수행하는 SW, 양 쪽을 연결해 데이터를 주고 받을 수 있도록 매개 역할을 한다.

📌 AOP의 기본 개념

Aspect

여러 클래스나 기능, 객체에 걸쳐 존재하는 관심사(문제), 이 관심사들을 모듈화함
AOP 중에서 가장 많이 활용되는 부분은 @Transactional(트랜잭션 관리) 기능
공통 관심 사항(cross-cutting concern)과 핵심 관심 사항(core concern)을 분리
- 트랜잭션 관리 기능은 공통 관심 사항(crosscutting concern)의 대표적인 예제
@Aspect 애노테이션을 달아 선언

Advice

AOP에서 실제로 적용하는 기능(로깅, 트랜잭션 인증 등)을 뜻함.
특정 Join Point에서 Aspect가 취하는 행동을 의미한다.

Join Point

모듈화된 특정 기능이 실행될 수 있는 연결 포인트(연결 가능 지점)
메서드 실행 또는 예외 처리와 같은 프로그램 실행 중 포인트 지점, Spring AOP에서는 항상 메서드 실행을 나타낸다.

Pointcut

Join Point 중 해당 관점(Aspect)을 적용할 대상을 뽑는 조건식
Advice와 연관되어 Pointcut과 일치하는 모든 Join Point에서 Advice가 일어난다.
AOP의 핵심이며 Spring은 기본적으로 AspectJ 표현식을 사용한다.

Target Object

Advice가 적용될 대상 객체(Object)
Spring AOP는 Runtime Proxy를 사용해 구현되므로 Target Object는 항상 프록시된(proxied) 객체이다.

AOP Proxy

Target Object에 관점을 적용하는 경우 Advice를 덧붙이기 위해 하는 작업을 Proxy라고 한다.
주로 CGLIB(Code Generation Library) Proxy를 사용해여 프록싱 처리를 한다.
- CGLIB: 실행 중에 실시간으로 코드를 생성하는 라이브러리

Weaving

Advice를 비즈니스 로직 코드에 삽입하는 것을 말한다.
AspectJ 컴파일러를 사용하면 컴파일 시간에 위빙을 수행한다.
- load time이나 run time중에도 위빙이 수행될 수 있다.
- Pure Java AOP, Spring AOP는 run time에 위빙을 수행한다.

📌 AspectJ 지원

AspectJ: AOP를 제대로 사용하기 위해 꼭 필요한 라이브러리.

기본적으로 제공되는 Spring AOP는 다양한 기법의 AOP를 사용할 수 없어 꼭 필요한 라이브러리이다.

Aspect의 생성

@Aspect 애노테이션을 붙여야 한다.

package org.xyz;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

@Aspect
@Component  // Component를 붙인 것은 해당 Aspect를 스프링의 Bean으로 등록해서 사용하기 위함
public class UsefulAspect {

}

Pointcut 선언

해당 Aspect의 Advice가 적용될 Join Point를 찾기 위한 패턴(또는 조건 생성)

package org.xyz;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

@Aspect
@Component
public class UsefulAspect {

	@Pointcut("execution(* transfer(..))") // Pointcut 표현
	private void anyOldTransfer() {} // Pointcut signature
}

Pointcut 결합

package org.xyz;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

@Aspect
@Component
public class UsefulAspect {

	@Pointcut("execution(public * *(..))")
	private void anyPublicOperation() {} //public 메서드 대상 포인트 컷

	@Pointcut("within(com.xyz.myapp.trading..*)")
	private void inTrading() {} // 특정 패키지 대상 포인트 컷, 메서드 실행이 com.xyz.myapp.trading 밑에 있으면 일치
	
	@Pointcut("anyPublicOperation() && inTrading()")
	private void tradingOperation() {} // 위의 두 조건을 and(&&) 조건으로 결합한 포인트 컷
}

execution: 메서드 실행 Join point를 일치시키기 위해 사용. 기본 Pointcut 지정자
within: 특정 유형 내의 Join point에 대한 일치를 제한시킴.

📌 Advice 정의

Pointcut을 활용해 사용 전(Before), 후(After), 주변(Around)에서 실행될 액션(기능)들을 정의함.

Spring을 포함한 많은 AOP 프레임워크는 Advice를 인터셉터(Interceptor)로 모델링하고 Join Point 주위에 인터셉터 체인(Chain of Interceptors)을 유지한다.

Before Advice

미리 정의된 Pointcut의 바로 전에 실행되는 Advice
- dataAccessOperation() 이 실행되기 전에 doAccessCheck()가 실행 됨.

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;

@Aspect
public class BeforeExample {

    @Before("com.xyz.myapp.CommonPointcuts.dataAccessOperation()")
    public void doAccessCheck() {
        // ...
    }
}

After Returning Advice

미리 정의된 Pointcut에서 return이 발생된 후 실행되는 Advice
- dataAccessOperation()에서 return이 발생하면 doAccessCheck()가 실행 됨.

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;

@Aspect
public class AfterReturningExample {

    @AfterReturning("com.xyz.myapp.CommonPointcuts.dataAccessOperation()")
    public void doAccessCheck() {
        // ...
    }
}

Around Advice

미리 정의된 Pointcut의 전, 후에 필요한 동작을 추가
- businessService()의 실행 전, 후에 doBasicProfiling()가 실행 됨.
Join Point로 진행할지, 자체 반환 값을 반환하거나 예외를 던져 실행을 단축할지의 여부를 선택하는 책임을 가진 중요한 Advice.

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

@Aspect
public class AroundExample {

    @Around("com.xyz.myapp.CommonPointcuts.businessService()")
    public Object doBasicProfiling(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        // start stopwatch
        Object retVal = pjp.proceed();
        // stop stopwatch
        return retVal;
    }
}

이외에도 After throwing advice, After (finally) advice가 있다.

After throwing advice: 미리 정의된 Pointcut이 예외를 발생시켜 종료하는 경우 실행 됨.

After (finally) advice: 미리 정의된 Pointcut이 정상(returning) 또는 예외를 반환하는 상황과 관계없이 실행 됨.

Reference

Spring.io/AOP

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