IoC Container와 DI

IoC Container란?

각각의 용어를 풀어보자.

IoC 란 Inversion of Control 의 약자로서, 제어의 역전을 뜻한다. 의존성 주입이라고 하기도 한다. 컨테이너는 객체의 생명주기를 관리하고, 생성된 인스턴스들에게 추가적인 기능을 제공한다.

즉, IoC Container는 객체의 생성과 라이프사이클을 관리하고, 의존성을 클래스에 주입하기도 한다.

주로 다음과 같은 기능을 제공한다.

• IoC 컨테이너는 객체의 생성을 책임지고, 의존성을 관리한다.
• POJO의 생성, 초기화, 서비스, 소멸에 대한 권한을 가진다.
• 개발자들이 직접 POJO를 생성할 수 있지만 컨테이너에게 맡긴다.
• 개발자는 비즈니스 로직에 집중할 수 있다.
• 객체 생성 코드가 없으므로 TDD가 용이하다.

Spring Framework의 IoC 컨테이너 구현은 org.springframework.beans, org.springframework.context 패키지의 기반이 된다.

그 중에서도 BeanFactory 인터페이스는 모든 유형의 객체를 관리할 수 있는 고급 Configuration 메커니즘을 제공한다. BeanFactory 와 ApplicationContext 인터페이스는 Spring IoC 컨테이너를 가리킨다.

Spring IoC 컨테이너가 관리하는 객체를 빈(bean) 이라고 하고, 이 빈(bean)들을 관리한다는 의미로 컨테이너를 빈 팩토리(BeanFactory) 라고 부른다.

• 객체의 생성과 객체 사이의 런타임(run-time) 관계를 DI 관점에서 볼 때는 컨테이너를 BeanFactory라고 한다.
• BeanFactory에 여러 가지 컨테이너 기능을 추가하여 애플리케이션 컨텍스트(ApplicationContext) 라고 부른다.

BeanFactory와 ApplicationContext

• BeanFactory

Bean Factory는 Bean을 등록, 생성, 조회, 반환을 관리한다. 보통은 BeanFactory를 바로 사용하지 않고, 이를 확장한 ApplicationContext를 사용한다. getBean() 메서드가 정의되어 있다.

• ApplicationContext

Bean을 등록,생성,조회,반환을 관리하는 기능은 BeanFactory와 같다. Spring의 각종 부가 서비스를 추가로 제공한다.

DI (Dependency Injection) 이란?

외부에서 클라이언트에게 서비스를 제공하는 것이다. 즉, 객체가 필요로 하는 어떤 것을 외부에서 전달해주는 것이다.

장점

• 코드의 재사용성과 유연성이 높다.
• 객체간 결합도가 낮아 한 클래스를 수정했을 때 다른 클래스를 수정해야 하는 상황을 막아준다.
• 유지보수가 쉬우며 테스트가 용이하다. 어떤 클래스가 의존하는 객체가 변경되었을 때 코드의 변경을 최소화하며 유지보수할 수 있다. 또한 의존성 주입을 사용하면 클래스가 의존하는 객체를 외부에서 주입받아 사용하게 된다. 테스트 시에 클래스의 의존성을 변경하며 테스트할 수 있어 테스트가 용이하다.
• stub, mock 객체를 사용하여 단위 테스트 시에 이점을 갖는다.

단점

• 주입된 객체들에 대해 코드 추적이 어렵고, 가독성이 떨어진다.
• 간단한 프로그램을 만들 때는 오히려 번거롭다.

의존관계 주입 방식

생성자 주입

생성자를 통해 의존 관계를 주입 받는다.

스프링에서는 생성자 주입을 권장하고 있다. 객체 생성 이후 의존 관계가 변경되지 않는 경우 생성자 주입을 사용하는 것이 좋다.

특징

• 생성자 호출 시점에 한 번만 호출하는 것이 보장된다.
• 생성자가 1개만 존재하는 경우에는 @Autowired 를 생략해도 자동으로 주입된다. 2개 이상일 때는 컴파일 예외가 발생한다.
• 필드가 존재하지 않는 NPE를 방지할 수 있다.
• 주입 받을 필드가 final이 될 수 있다.
• 순환 참조를 방지한다. 필드 주입과 setter 주입은 빈이 생성된 이후에 참조하기 때문에 애플리케이션이 예외, 경고 없이 실행되어 실제 코드가 호출될 때까지 문제를 알 수 없다. 생성자를 통해 의존관계를 주입하면 BeanCurrentlyInCreationException 이 발생하여 문제를 알 수 있다.

2023-06-06 17:01:38.453  WARN 49905 --- [           main] ConfigServletWebServerApplicationContext : Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'circularReferenceBean' defined in file [/Users/cyma/IdeaProjects/sample-project/build/classes/java/main/hello/practice/CircularReferenceBean.class]: Unsatisfied dependency expressed through constructor parameter 0; nested exception is org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'practiceBean' defined in file [/Users/cyma/IdeaProjects/sample-project/build/classes/java/main/hello/practice/PracticeBean.class]: Unsatisfied dependency expressed through constructor parameter 0; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCurrentlyInCreationException: Error creating bean with name 'circularReferenceBean': Requested bean is currently in creation: Is there an unresolvable circular reference?

Setter 주입

필드 값을 변경하는 setter로 의존 관계를 주입하는 방법이다. @Autowired 가 있는 setter로 자동으로 의존관계를 주입한다.

특징

• 객체 생성 이후 변경 가능성이 있는 의존 관계에서 사용한다.
• @Autowired 를 입력하지 않으면 실행이 되지 않는다.
• set필드명 메서드로 의존 관계를 주입한다.

필드 주입

필드에 @Autowired를 붙여서 주입하는 방식이다.

public class A {
	@Autowired
	private B b;
}

특징

• 필드 주입을 하게 되면 DI 컨테이너 안에서만 정상 작동한다. 즉, POJO가 아니다.
• final 키워드를 사용할 수 없기 때문에 불변이 아닌 필드를 갖게 되고, setter로 가변 속성도 아닌 애매한 포지션이다.

일반 메서드 주입

public class A {
	private B b;
	private C c;

	@Autowired
	public void method(B b, C c) {
		this.b = b;
		this.c = c;
	}
}

특징

• 여러 필드를 주입받을 수 있다. -> 근데 이럴거면 생성자 주입 씀