IT와 소프트웨어 개발에 대해 들어본 적이 있다면,
"스프링(Spring)"이라는 용어를 한 번쯤 들어보셨을지도 모릅니다.
스프링은 자바 기반의 웹 애플리케이션을 개발하는 데 사용되는 프레임워크입니다.
쉽게 말해, 복잡한 웹 프로그램을 더 쉽게 만들 수 있도록
도와주는 도구 상자 같은 역할을 합니다.
1. 스프링 코어(Spring Core)
스프링 코어는 스프링 프레임워크의 중심이 되는 부분으로 이 코어는 애플리케이션에서 객체 간의 관계를 관리하고, 개발자가 객체를 효율적으로 생성하고 관리 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.
스프링 코어의 핵심 개념은 의존성주입(DI)과 제어의 역전(IoC)입니다.
이 두 가지 개념을 통해 객체들 간의 결합도를 낮추고, 더 유연하고 유지보수하기 쉬운 코드를 작성할 수 있게 해줍니다.
- 의존성 주입(Dependency Injection, DI)
의존성 주입은 객체 간의 관계를 외부에서 설정해주는 방식으로 보통 프로그램에서 객체들은 서로 의존적인 관계를 가지게 됩니다. 예를 들어, A라는 객체가 B라는 객체를 필요로 한다면 의존성 주입을 통해 A 객체에 B 객체를 '주입' 해주는 방식으로 연결됩니다.
의존성 주입은 마치 레고 블록을 외부에서 끼워 맞추는 것처럼 생각할 수 있습니다.
A라는 레고 블록이 B라는 블록을 필요로 할 때, 외부에서 적절한 블록을 선택해 조립해 주는 방식입니다.
개발자가 직접 객체를 만들고 연결할 필요 없이, 스프링이 알아서 이를 처리해 줍니다. - 제어의 역전(Inversion of Control, IoC)
제어의 역전은 프로그램의 흐름을 제어하는 주체가 역전되는 개념으로 일반적으로 개발자가 객체를 만들고 그 객체의 생명주기를 관리하지만, 스프링 코어는 이러한 역할을 스프링 컨테이너라는 관리자가 대신해줍니다.
스프링이 객체의 생성, 관리, 연결을 모두 처리하므로 개발자는 그저 필요한 기능만 작성하면 됩니다.
스프링 코어는 의존성 주입과 제어의 역전을 통해 객체 간의 관계를 효율적으로 관리하고, 더 깔끔하고 유연한 코드를 작성할 수 있도록 도와주는 스프링 프레임워크의 기본이 되는 모듈입니다. 이로 인해 개발자는 복잡한 객체 관리에서 벗어나, 핵심 비즈니스 로직에 집중 할 수 있습니다.
2. 스프링 MVC(Model-View-Controller)
스프링 MVC는 스프링 프레임워크에서 웹 애플리케이션을 개발할 때 사용하는 아키텍처 패턴입니다.
쉽게 말해, 웹사이트나 웹 애플리케이션의 구조를 더 체계적이고 효율적으로 만들기 위해 설계된 방식입니다.
이름에서 알 수 있듯이, 이 패턴은 세 가지 핵심 구성 요소인 모델(Model), 뷰(View), 컨트롤러(Controller)로 이루어져 있습니다.
1) MVC의 구성 요소
- 모델(Model)
모델은 데이터와 비즈니스 로직을 담당하는 부분입니다.
즉, 프로그램에서 처리해야 하는 데이터나 정보(ex>사용자 정보, 상품 정보 등)를 관리합니다.
이 데이터는 데이터베이스에서 가져오거나, 사용자가 입력한 내용을 처리하여 저장하는 역할을 합니다.
예를들어 쇼핑몰 웹사이트에서 상품 리스트를 보여줄 때, "상품 정보"가 바로 모델에 해당합니다. 이 정보는 데이터베이스에 저장되어 있고, 모델은 이를 처리하여 다른 요소와 연결해줍니다. - 뷰(View)
뷰는 사용자가 화면에서 보는 부분입니다. HTML, CSS, JavaScript와 같은 기술을 사용해 사용자에게 보여지는 화면을 구성합니다. 사용자는 이 화면을 통해 데이터를 보고, 입력할 수 있습니다. 간단히 말해, 사용자 인터페이스(UI)라고 생각하면 됩니다. 예를들어 쇼핑몰 웹사이트에서 보이는 상품 목록, 버튼, 입력폼 등이 바로 뷰에 해당합니다. 사용자는 이 화면을 통해 원하는 상품을 선택하거나 검색할 수 있습니다. - 컨트롤러(Controller)
컨트롤러는 모델과 뷰 사이에 연결해 주는 중간 역할을 합니다. 사용자의 요청(ex>상품 검색, 로그인 등)을 받아들이고, 그에 맞는 데이터를 모델에서 가져와 뷰에 전달하는 역할을 합니다. 또한, 사용자가 입력한 데이터를 처리하여 모델에 저장하거나 변경할 수도 있습니다. 예를들어 사용자가 쇼핑몰에서 상품을 검색하면, 컨트롤러는 해당 검색어를 받아 모델에서 데이터를 가져오고 그 결과를 다시 뷰에 전달하여 화면에 보여주게 합니다.
이렇게 MVC패턴을 사용하면, 웹 애플리케이션의 각 기능을 명확하게 분리할 수 있어 유지보수와 확장이 훨씬 쉬어집니다. 모델(데이터 처리), 뷰(사용자 화면), 컨트롤러(로직 처리)가 각각의 역할을 분담해 처리하는 구조 덕분에 개발자들은 각각의 요소를 독립적으로 수정하거나 개선할 수 있습니다.
2) 스프링 MVC의 특징
- 역할분리: MVC 구조는 데이터 처리, 사용자 인터페이스, 로직 처리를 분리하여 각기 다른 부분을 독립적으로 관리 할 수 있습니다.
- 유지보수 용이: 모델, 뷰, 컨트롤러가 분리되어 있기 때문에 어느 한 부분을 수정하더라도 다른 부분에 영향을 주지 않고 쉽게 유지보수 할 수 있습니다.
- 확장성: 다양한 요구사항이 생겨도 구조가 명확하므로 각 부분을 쉽게 확장할 수 있습니다.
3. 스프링 데이터 액세스(Spring Data Access)
스프링 데이터 액세스는 스프링 프레임워크에서 데이터베이스와 같은 외부 데이터 소스에 접근하고, 그 데이터를 다루는 작업을 쉽게 할 수 있도록 도와주는 기능입니다. 데이터베이스에 데이터를 저장하거나 불러오고, 그 데이터를 조작하는 것은 거의 모든 애플리케이션에서 매우 중요한 부분입니다. 스프링 데이터 액세스는 이러한 작업을 효율적으로 처리할 수 있도록 다양한 도구와 기법을 제공합니다.
데이터 액세스가 중요한 이유!
웹 애플리케이션에서 사용자의 요청을 처리하거나, 데이터를 저장하고 불러오는 작업이 필수적입니다.
예를 들어, 쇼핑몰 웹사이트에서는 사용자가 상품 정보를 입력하고 그 정보를 데이터베이스에 저장하거나 필요할 때 불러올 수 있어야 하죠. 이때 스프링 데이터 액세스가 큰 역할을 합니다.
1) 스프링 데이터 액세스의 주요 특징
- JDBC 템플릿 ( JDBC Template)
JDBC는 자바에서 데이터베이스에 연결하고, 데이터를 다루는 표준 API입니다. 하지만 기본적으로 JDBC를 사용하면 많은 복잡한 코드와 설정이 필요합니다. JDBC 템플릿은 이를 간소화하여 개발자가 데이터베이스와 상호작용할 때 훨씬 간단한 코드로 데이터를 처리할 수 있도록 도와줍니다.
예를들어 JDBC는 마치 요리 재료를 하나하나 다 손질해서 직접 요리하는 것과 같습니다. 시간이 많이 들고 복잡할 수 있죠. 반면에 JDBC 템플릿은 이미 손질된 재료를 가져다 바로 요리할 수 있게 해주는 레시피와 같은 역할을 합니다.
즉, 반복적인 코드를 줄여주고 더 간편하게 데이터베이스 작업을 처리할 수 있게 해줍니다.
- ORM (Object-Relational Mapping)
스프링은 ORM 기술을 통해 데이터베이스와 객체 지향 프로그래밍 간의 차이를 줄여줍니다.
ORM을 사용하면 개발자가 데이터베이스 테이블을 객체로 간주하고, 마치 자바 객체를 다루듯이 데이터를 조작할 수 있습니다.
Hibernate는 스프링에서 가장 널리 사용되는 ORM 프레임워크로, 데이터베이스의 레코드와 자바 객체 간의 변환을 자동으로 처리해 줍니다.
보통 데이터베이스에서는 데이터가 표(Table) 형식으로 저장되죠. 하지만 자바 프로그램에서는 객체로 데이터를 다룹니다. ORM은 이 두 형식 간의 차이를 매꿔줍니다. 개발자는 복잡한 SQL 쿼리를 작성하지 않아도 마치 자바 객체처럼 데이터를 다룰 수 있습니다.
- 트랜잭션 관리(Transaction Management)
스프링 데이터 액세스는 트랜잭션 관리도 지원합니다. 트랜잭션이란, 데이터베이스 작업이 일관되게 처리되도록 보장하는 작업 단위를 말합니다. 예를 들어, 돈을 이체하는 프로그램에서는 출금과 입금 두 작업이 모두 성공해야만 최종적으로 데이터베이스에 반영되는데, 트랜잭션이 이 과정에서 중요한 역할을 합니다.
<예시> 은행 통장 입출금 과정
당신이 친구에게 10만원을 송금한다고 가정해봅시다. 이 과정에서는 두 가지 중요한 단계가 있습니다.
1. 출금: 먼저 당신의 통장에서 10만원을 출금합니다.
2. 입금: 친구의 통장에 10만원을 입금합니다.
트랜잭션은 이 두 작업이 모두 성공해야만 데이터를 최종적으로 반영합니다.
만약 출금은 성공했는데 입금 과정에서 문제가 생기면, 이미 출금된 10만 원은 다시 돌려주고(롤백), 전체 작업이 취소됩니다. 트랜잭션은 두 관계가 모두 완벽하게 이루어져야만 정상적인 송금으로 처리되는 거죠.
-성공: 출금과 입금이 모두 문제없이 완료되면, 트랜잭션은 이 작업을 데이터베이스에 반영하여 완료합니다.
즉, 돈이 정상적으로 친구에게 송금됩니다.
-실패(롤백): 출금은 되었지만, 입금 과정에서 문제가 생긴다면 트랜잭션은 모든 작업을 되돌립니다.
즉, 당신의 통장에서 나간 돈도 다시 되돌아오고, 친구 통장에는 입금되지 않은 상태가 됩니다.
만약 트랜잭션 관리가 없다면 출금이 된 후 입금이 실패하더라도 돈이 나간 상태로 남아 문제가 생길 수 있습니다. 트랜잭션은 이러한 상황을 방지해 여러 단계의 작업이 모두 성공하거나 모두 실패하도록 보장합니다.
2) 스프링 데이터 액세스의 장점
- 간단한 데이터베이스 연결: JDBC 템플릿을 통해 복잡한 JDBC 코드 작성 없이, 데이터베이스와 쉽게 연결하고 데이터를 조작할 수 있습니다.
- 효율적인 데이터 처리: ORM을 사용해 데이터베이스의 데이터를 자바 객체로 변환해 더 쉽게 처리할 수 있습니다.
- 트랜잭션 관리: 여러 데이터베이스 작업을 일관되게 처리 할 수 있도록 트랜잭션을 관리해, 데이터 무결성을 유지할 수 있습니다.
- 다양한 데이터베이스 지원: 스프링 데이터 액세스는 관계형 데이터베이스뿐만 아니라, NoSQL 데이터베이스도 쉽게 연동할 수 있는 기능을 제공합니다.
스프링 데이터 액세스는 데이터베이스와 같은 외부 시스템과 쉽게 연결하고 데이터를 처리할 수 있도록 도와주는 도구입니다. 기본적인 데이터 처리 작업을 더 효율적이고 간단하게 해주며, 데이터를 안정적으로 관리할 수 있도록 트랜잭션 관리 기능도 제공합니다. 이를 통해 개발자는 데이터베이스 작업을 더 빠르고 안전하게 수행할 수 있게 됩니다.
스프링 데이터 액세스는 JDBC템플릿과 ORM(Hibernate) 같은 도구들을 활용하여, 복잡한 데이터베이스 작업을 간소화하고, 데이터를 쉽게 다룰 수 있게 해주는 스프링 프레임워크의 중요한 기능입니다. 이를 통해 복잡한 SQL 코드를 줄이고 안전하게 데이터를 처리하는 프로그램을 만들 수 있습니다.
4. 스프링 테스트(Spring Test)
스프링 테스트는 스프링 프레임워크에서 개발된 애플리케이션이 제대로 작동하는지 확인할 수 있도록 다양한 도구와 기능을 제공하는 테스트 모듈입니다. 소프트웨어를 개발할 때는 코드가 예상대로 작동하는지, 오류 없이 기능을 수행하는지 테스트하는 과정이 매우 중요합니다. 스프링 테스트는 이러한 테스트를 쉽게 실행하고 관리할 수 있게 도와줍니다.
소프트웨어는 수많은 기능과 데이터 흐름을 처리해야 하므로, 개발된 코드가 예상대로 작동하는지 확인하는 것은 필수입니다. 테스트를 통해 버그나 오류를 사전에 발견할 수 있고, 코드의 품질을 높여 안정적인 애플리케이션을 만들 수 있습니다.
1) 스프링 테스트의 주요 기능
- 단위 테스트(Unit Test)
단위 테스트는 코드의 개별적인 작은 부분이 잘 작동하는지 확인하는 테스트입니다. 스프링에서는 단위 테스트를 위해 JUnit이라는 프레임워크를 통합하여 사용할 수 이습니다.
단위 테스트는 보통 하나의 메서드나 클래스가 제대로 작동하는지를 확인합니다.
단위 테스트트 마치 자동차의 부품을 하나씩 테스트하는 것과 같습니다. 엔진, 타이서, 브레이크 등 각각의 부품이 제대로 작동하는지 확인한 후에 자동차 전체를 조립하는 것처럼요. - 통합 테스트(Integration Test)
통합 테스트는 여러 개의 코드가 서로 연결되어 작동하는지 확인하는 테스트입니다.
단위 테스트가 각각의 기능을 독립적으로 확인하는 반면, 통합 테스트는 여러 기능이 연동되어 작동하는 과정에서 문제가 없는지 확인합니다.
통합 테스트는 마치 자동차를 완성한 후 도로 주행을 해보는 것과 비슷합니다. 각각의 부품을 다 확인한 후, 이제 자동차가 잘 굴러가는지 도로에서 테스트하는 것이죠. 각각의 부품이 잘 작동하더라도, 전체 시스템에서 문제가 있을 수 있기 때문에 통합 테스트가 필요합니다. - Mock 객체(Mock Object)
스프링 테스트에서는 실제 객체를 사용하는 대신, 테스트를 위한 가짜 객체를 만들어 사용하기도 합니다.
이를 Mock 객체라고 하는데, 실제로 데이터베이스나 외부 시스템과 연결하지 않고 테스트 환경에서만 가상으로 동작하게 만들어주는 도구입니다.
Mock 객체는 마치 실제 시험을 보기 전에 모의 시험을 보는것과 비슷합니다. 실제 상황을 모방해서 테스트해보는 것이죠. 이를 통해 실제 데이터베이스나 외부 서버에 의존하지 않고, 프로그램의 동작을 빠르게 확인할 수 있습니다.
2) 스프링 테스트의 장점
- 효율적인 테스트 환경: 스프링은 기본적으로 테스트 환경을 쉽게 구성할 수 있게 도와줍니다. 개발자가 복잡한 설정 없이 바로 테스트를 시작할 수 있습니다.
- JUnit과의 통합: JUnit과 통합하여 단위 테스트와 통합 테스트를 쉽게 작성하고 실행할 수 있습니다.
- Mock 객체 지원: Mock 객체를 사용해 실제 시스템과 연결하지 않고도 가상의 환경에서 테스트를 수행할 수 있습니다.
- 자동화된 테스트: 스프링 테스트를 사용하면 지속적인 통합(CI) 과정에서 테스트를 자동으로 실행할 수 있습니다. 이를 통해 코드 변경 시에도 안정성을 유지할 수 있습니다.
스프링 테스트는 소프트웨어가 제대로 작동하는지 확인하는 시험과 같습니다. 마치 자동차를 만들 때, 각 부품이 잘 작동하는지 확인하고 완성된 자동차가 도로에서 잘 달리는지 테스트 하는 것처럼, 스프링 테스트는 애플리케이션의 작은 부분부터 전체 시스템까지 모든 기능을 확인하는 역할을 합니다.
단위 테스트로 개별 기능을 확인 하고, 통합 테스트로 여러 기능이 함께 잘 작동하는지 확인하며, Mock 객체를 통해 실제 데이터베이스나 서버에 의존하지 않고 가상 환경에서 테스트를 수행합니다. 이를 통해 개발자는 애플리케이션이 예상대로 작동하고 오류 없이 안정적으로 실행되는지 확실하게 확인 할 수 있습니다.
5. 제어의 역전(Inversion of Control, IoC)
제어의 역전은 소프트웨어 설계 원칙 중 하나로, 객체 간의 의존성 관리를 개발자가 직접 하지 않고 외부에서 자동으로 처리해주는 방식입니다. 이 개념은 스프링 프레임워크의 핵심 원칙 중 하나로 객체 생성과 관리의 책임을 스프링 컨테이너에 넘김으로써 코드의 유연성과 재사용성을 높일 수 있습니다.
보통 프로그램에서는 하나의 객체가 다른 객체를 필요로 할때, 개발자가 그 객체를 직접 생성하고 관리합니다. 그러나 제어의 역전에서는 객체의 생성과 의존성 주입을 개발자가 아닌 스프링 컨테이너가 알아서 관리합니다. 즉, 제어권이 개발자에서 컨테이너로 넘어갔다는 의미로 이를 '역전'이라고 부르는 것입니다.
<예시> 요리
주방장(개발자)이 직접 모든 재료를 구매하고, 손질하고, 요리합니다. 주방장이 모든 것을 통제하는 상황이죠.
하지만 제어의 역전에서는 주방장이 아니라 어시스턴트(스프링 컨테이너)가 재료를 준비하고 필요한 재료를 주방장에게 주는 역할을 합니다. 주방장은 재료를 어떻게 얻는지에 신경 쓸 필요 없이 요리만 하면 되는 거죠.
즉, 스프링 컨테이너가 애플리케이션의 객체들을 관리하고 필요할 때 제공해주기 때문에 개발자는 객체 생성과 관리에 대해 신경 쓰지 않고 중요한 로직에만 집중할 수 있습니다.
1) 제어의 역전(IoC) 핵심 개념
- 의존성 주입(Dependency Injection, DI)
제어의 역전에서 가장 중요한 개념은 의존성 주입입니다. 객체가 필요로 하는 의존성(다른 객체)을 스프링 컨테이너가 외부에서 주입해주는 방식입니다. - IoC 컨테이너
스프링에서는 IoC 컨테이너가 객체의 생성과 의존성을 관리합니다.
컨테이너는 애플리케이션에서 필요한 객체를 미리 생성해두고, 필요한 곳에 주입해줍니다. 이 컨테이너가 바로 스프링의 핵심이며, 객체의 생명 주기를 관리하는 역할을 합니다.
2) 제어의 역전이 유용한 이유
- 유연성: 객체 간의 의존성이 줄어들기 때문에, 코드가 더 유연해지고 재사용이 쉬워집니다. 하나의 객체를 수정하거나 교체할 때 다른 객체들에 영향을 주지 않으므로 유지보수가 용이합니다.
- 테스트 용이성: 의존성 주입 덕분에 각 객체를 독립적으로 테스트 할 수 있습니다. Mock 객체를 사용해 실제 객체 대신 가짜 객체로 테스트하는 것도 쉬워집니다.
- 결합도 감소: 객체들이 서로 밀접하게 연결되어 있으면(강한 결합), 수정이나 확장이 어렵습니다.
그러나 IoC를 통해 객체들이 느슨하게 연결되지 때문에(약한 결합), 코드의 확장성과 유지보수가 훨씬 쉬워집니다.
제어의 역전(IoC)은 객체 생성과 관리의 제어권을 개발자가 아닌 스프링 컨테이너로 넘기는 설계 원칙입니다. 이로 인해 개발자는 객체 간의 의존성을 신경 쓰지 않고, 더 중요한 로직에 집중할 수 있으며, 코드의 유연성과 유지보수가 훨씬 시ㅜ워집니다. 의존성 주입(DI)이 제어의 역전을 실현하는 주요 방식이며, 이를 통해 애플리케이션의 결합도를 낮추고 확장성과 테스트 용이성을 높일 수 있습니다.
6. AOP(Aspect-Oriented Programming, 관점 지향 프로그래밍)
AOP은 소프트웨어 개발에서 비즈니스 로직과는 별개로, 애플리케이션의 전반적인 부분에서 공통적으로 필요한 기능을 분리해 관리할 수 있도록 도와주는 프로그래밍 기법입니다.
애플리케이션을 개발하다 보면, 로깅(loggin), 보안(security), 트랜잭션 관리(transaction management), 예외 처리 등과 같은 공통적인 기능이 여러 곳에서 반복적으로 사용됩니다. 이러한 기능을 각 비즈니스 로직에 일일이 추가하면 코드가 복잡해지고 유지보수가 어려워집니다.
AOP는 이런 공통 기능을 핵심 비즈니스 로직에서 분리하여 코드 중복을 줄이고, 핵심 로직에만 집중할 수 있게 해주는 방식입니다. 즉, 핵심 로직과 부가적인 기능을 분리하는것이 AOP의 핵심입니다.
1) AOP의 주요 개념
- 횡단 관심사(Cross-Cutting Concerns)
횡단 관심사는 애플리케이션 전반에 걸쳐 반복적으로 나타나는 기능을 말합니다.
예를 들어 로깅, 보안, 트랜잭션 처리 등은 애플리케이션의 여러 모듈에서 필요하지만, 비즈니스 로직 자체와는 관련이 없습니다. 이런 부분을 횡단 관심사라고 합니다.
횡단 관심사는 마치 집안 곳곳에 있는 전기 배선과 같습니다. 각 방마다 조명과 콘센트는 따로 있지만, 전기 배선은 모든 방에 걸쳐 필요하죠. 이를 개별적으로 설치하는 대신, 중앙 제어 시스템을 두고 관리하는 것처럼 AOP는 횡단 관심사를 분리해 관리합니다. - Aspect
Aspect는 횡단 관심사를 모듈화한 것 입니다. 즉, 여러 곳에 중복되는 공통 기능을 하나의 모듈로 만들고 필요할 때마다 이 모듈을 적용할 수 있습니다. - Advice
어디서, 언제, 무엇을 할 것인지를 정의하는 부분으로 Advice는 애플리케이션의 특정 시점에 실행될 코드를 말하며 주로 메서드가 실행될 때 특정 기능을 수행하도록 설정됩니다.
- Before Advice: 메서드 실행 전에 실행될 코드
- After Advice: 메서드 실행 후에 실행될 코드
- Around Advice: 메서드 실행 전후에 실행될 코드 - Join Point
Join Point는 Advice가 적용될 수 있는 지점입니다. 스프링에서는 주로 메서드 호출 시점이 Join Point로 사용됩니다. 즉, 메서드를 호출 할 때 로깅을 하거나 트랜잭션을 처리하는 코드가 실행될 수 있습니다. - Pointcut
Join Point 중에서 특정 시점을 선택해 Advice를 적용할 지점을 결정하는 부분으로 특정 클래스나 특정 메서드에만 Advice를 적용하도록 지정할 수 있습니다.
2) AOP 동작 원리
AOP는 핵심 로직과 부가적인 기능을 분리해서 처리합니다. 예를 들어, 웹 애플리케이션에서 로깅 기능을 넣는다고 할 때, 로깅은 비즈니스 로직과 상관없이 여러 곳에서 사용되므로 이를 AOP로 관리할 수 있습니다.
예를들어, 은행 애플리케이션을 개발한다고 가정했을때
- 핵심 로직은 계좌이체 기능이며
- 횡단 관심사는 이체 전후에 로그를 남기고, 트랜잭션을 관리하며 보안을 확인 하는 일
입니다.
AOP를 적용하면 계좌 이체 기능(핵심 로직)만 신경 쓰면 되고, 로그 남기기, 보안 확인 같은 공통 기능(횡단 관심사)은 Aspect로 따로 모듈화하여 필요할 때마다 자동으로 적용됩니다. Join Point를 통해 계좌 이체 메서드가 실행될 때 Advice가 실행되어 로그와 트랜잭션 관리를 처리합니다.
3) AOP의 장점
- 코드 중복 감소: 횡단 관심사를 분리해서 관리하기 때문에, 여러 곳에서 반복적으로 사용되는 코드를 한 곳에서 관리할 수 있습니다.
- 유지보수 용이: 공통 기능을 따로 관리하기 때문에 코드의 가독성이 높아지고, 유지보수가 쉬워집니다.
- 핵심 로직 집중: 비즈니스 로직에만 집중할 수 있게 되어, 코드가 더 깔끔해집니다.
AOP는 핵심 비즈니스 로직과 상관없이 여러 곳에서 공통적으로 필요한 기능을 분리해 관리하는 프로그래밍 방식입니다. 이를 통해 로깅, 트랜잭션 관리, 보안 등과 같은 기능을 핵심 로직에 얽히지 않게 처리할 수 있으며, 코드 중복을 중이고 유지보수를 쉽게 할 수 있습니다. Aspect는 공통 기능을 모듈화한 것이고, Advice는 언제 어디서 실행될지를 정의하는 부분입니다.
7. 스프링 부트(Spring Boot)
스프링 프레임워크를 기반으로 하여 웹 애플리케이션이나 마이크로서비스를 더 쉽게 만들 수 있도록 도와주는 도구로 스프링 프레임워크는 매우 강력하고 유연하지만, 설정이 복잡할 수 있다는 단점이 있습니다.
스프링 부트는 이러한 복잡한 설정 작업을 최소화하여 개발자가 더 빠르고 쉽게 애플리케이션을 개발할 수 있게 해줍니다.
스프링 부트는 스프링 애플리케이션을 자동으로 설정해 주며, 개발자들이 필요한 부분만 신경 쓰고 나머지는 스프링 부트가 알아서 처리하게 해줍니다. 이를 통해 빠른 개발이 가능하고 배포 역시 손쉽게 할 수 있습니다.
1) 스프링 부트의 주요 특징
- 자동 설정(Auto-Configuration)
스프링 부트의 가장 큰 장점 중 하나는 자동 설정입니다. 일반적인 스프링 프레임워크에서는 다양한 설정 파일을 만들어 세부적인 환경을 설정해야 하지만, 스프링 부트는 이 작업을 자동으로 처리합니다.
즉, 개발자가 설정 파일을 일일이 작성하지 않아도 스프링 부트가 기본적인 설정을 자동으로 구성해줍니다.
스프링 부트는 마치 DIY 가구를 조립할 때 모든 부품과 설명서가 딸려오는 것처럼, 개발자가 복잡한 설정을 고민할 필요 없이 미리 준비된 기본 구성을 제공하는 역할을 합니다. 기본 설정을 제공하므로, 개발자는 필요한 부분만 추가적으로 설정하면 됩니다. - 내장 서버(Embedded Server)
스프링 부트는 톰캣(Tomcat), 제티(Jetty) 등의 웹 서버를 내장하고 있습니다. 이는 개발자가 따로 웹 서버를 설치하고 설정할 필요 없이, 애플리케이션을 개발한 후 바로 실행하고 배포할 수 있게 해줍니다.
웹 서버를 따로 설치할 필요 없이, 스프링 부트는 애플리케이션을 실행할 때 내장된 웹 서버를 자동으로 실행시킵니다. 마치 앱을 다운로드하고 바로 실행할 수 있는 것처럼, 웹 애플리케이션도 간편하게 실행 할 수 있는 거죠. - 의존성 관리(Dependency Management)
스프링 부트는 자주 사용되는 라이브러리와 플러그인들을 쉽게 추가할 수 있도록 의존성 관리를 도와줍니다. 스프링 부트스타터(Spring Boot Starters)는 여러 가지 의존성을 미리 패키지화해 제공하는데, 이를 통해 개발자는 필요한 라이브러리를 쉽게 추가할 수 있습니다.
의존성 관리 기능은 마치 '요리 레시피 세트'와 비슷합니다. 요리를 하려면 여러 재료가 필요하지만, 스프링 부트는 그 재료들을 한꺼번에 패키지로 제공해주죠. 개발자는 여러 재료를 일일이 구할 필요 없이, 한 번에 필요한 모든 재료를 받을 수 있는 셈입니다. - 독립 실행형 애플리케이션(Standalone Application)
스프링 부트를 사용하면 개발한 애플리케이션을 독립 실행형 형태로 배포할 수 있습니다.
즉, 애플리케이션을 실행할 때 추가적인 외부 서버나 복잡한 설정 없이도 바로 실행할 수 있습니다. 실행 파일만 실행하면 내장된 서버와 함께 애플리케이션이 작동합니다.
스프링 부트는 웹 애플리케이션을 마치 독립적인 프로그램처럼 실행할 수 있게 만들어줍니다. 컴퓨터에서 프로그램을 다운로드받아 바로 실행하듯이, 스프링 부트 애플리케이션도 바로 실행할 수 있습니다. - 간편한 모니터링 및 관리 기능
스프링 부트는 스프링 액추에이터를 통해 애플리케이션의 상태를 쉽게 모니터링하고 관리할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 애플리케이션이 정상적으로 작동하는지, 어떤 문제가 있는지를 쉽게 확인할 수 있습니다.
2) 스프링 부트의 장점
- 빠른 개발: 스프링 부트는 복잡한 설정을 자동으로 처리해주므로, 개발자는 더 적은 설정으로 빠르게 애플리케이션을 만들 수 있습니다.
- 간편한 배포: 내장 서버 덕분에 애플리케이션을 별도의 웹 서버 없이 바로 실행할 수 있어 배포가 간편합니다.
- 의존성 관리: 여러 라이브러리를 쉽게 추가할 수 있도록 미리 패키지화된 스타터를 제공해 의존성 관리를 도와줍니다.
- 자동 설정: 설정 파일을 일일이 작성하지 않아도 스프링 부트가 기본적인 환경 설정을 자동으로 해줍니다.
- 확장성과 유연성: 필요에 따라 커스터마이징하거나 확장할 수 있으며, 다양한 애플리케이션 요구 사항에 대응할 수 있습니다.
스프링 부트는 자동차를 사는 것과 비슷합니다. 기본적인 기능과 부품은 모두 갖추고 있지만, 필요에 따라 옵션을 추가하거나 제거할 수 있습니다. 개발자는 필수적인 기능에 대해 걱정할 필요 없이, 더 빠르고 간편하게 애플리케이션을 개발하고 배포할 수 있습니다.
이처럼, 스프링 부트는 스프링 프레임워크를 더 쉽고 빠르게 사용할 수 있도록 도와주는 도구입니다.
자동설정, 내장 서버, 의존성 관리 등 여러 기능을 통해 개발자는 설정 작업을 줄이고, 애플리케이션을 바로 개발하고 배포할 수 있습니다. 스프링 부트는 복잡한 설정 없이 효율적인 개발을 지원하는 프레임워크로 특히 웹 애플리케이션과 마이크로 서비스 개발에 적합합니다.
8. 스프링의 대안
스프링 프레임워크는 강력하고 유연한 도구이지만, 모든 프로젝트나 환경에 적합한 것은 아닙니다.
때로는 더 경량화된 프레임워크나 특정 요구 사항에 맞는 대안이 필요할 수 있습니다.
1) Micronaut(마이크로나트)
Micronaut는 경량의 모던 자바 프레임워크로, 마이크로 서비스와 서버리스 애플리케이션 개발에 적합합니다.
특히, 스프링보다 빠른 기동 시간과 낮은 메모리 사용량을 자랑합니다. 스프링과의 호환성도 뛰어나기 때문에, 스프링에서 Micronaut로 쉽게 전환할 수 있는 장점이 있습니다.
따라서 서버리스 또는 클라우드 네이티브 애플리케이션을 개발하거나 빠른 기동 시간과 낮은 메모리 사용이 중요한 경우, 마이크로서비스 아키텍처 구축시에 사용됩니다.
- 빠른 기동 시간과 낮은 메모리 사용: 마이크로서비스 환경에서 매우 유리
- 빌드 타임 의존성 주입: 런타임 대신 빌드 타임에 의존성 주입을 처리하여 성능을 최적화합니다.
- 서버리스 및 클라우드 환경에 최적화된 설계
2) Quarkus(쿼커스)
Quarkus는 클라우드 네이티브와 컨테이너 기반 환경을 염두에 두고 설계된 자바 프레임워크 입니다.
Red Hat에서 개발한 이 프레임워크는 자바 EE와 스프링의 강력함을 결합한 경량 프레임워크로, 특히 GraarVM을 지원해 네이티브 이미지를 생성할 수 있습니다.
주로 클라우드 네이티브 애플리케이션이나 컨테이너 기반 환경에서 자바 애플리케이션을 개발할 때, 빠른 성능이 요구되는 환경, 네이티브 이미지로 애플리케이션을 실행해야 하는 경우에 사용됩니다.
- 빠른 부팅 시간과 낮은 메모리 사용: 컨테이너 환경에서 최적화되어 있어 마이크로서비스에서 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
- GraarVM 지원: 네이티브 이미지로 빌드하여 성능과 메모리 효율을 극대화할 수 있습니다.
- 개발자 친화적인 툴: 핫 리로드(Hot Reload) 기능을 제공하여 빠르게 개발하고 테스트할 수 있습니다.
3) Vert.x(버텍스)
Vert.x는 비동기 이벤트 기반 프레임워크로, 고성능이 요구되는 실시간 애플리케이션 개발에 적합합니다. 특히, 비동기 방식을 통해 더 많은 동시성을 지원하며, 다양한 언어로 애플리케이션을 개발할 수 있는 장점을 가지고 있습니다. 주로 채팅 애플리케이션이나 웹 소켓 서버 처럼 실시간 통신이 필요한 경우, 대규모 동시성을 처리해야 하는 경우, 비동기 프로그래밍이 중요한 프로젝트에서 사용됩니다.
- 비동기 이벤트 기반: 자바의 기본적인 쓰레드 모델을 사용하지 않고 비동기 방식으로 대규모 동시 작업을 처리합니다.
- 멀티 언어 지원: 자바뿐만 아니라, JavaScript, Groovy, Scala, Kotlin 등 다양한 언어를 지원합니다.
- 경량: 작은 메모리 사용량으로 고성능 애플리케이션을 만들 수 있습니다.
4) Dropwizard(드롭위저드)
Dropwizard는 경량화된 RESTful 웹 서비스 개발을 위한 자바 프레임워크입니다. 스프링처럼 다양한 기능을 제공하기보다는, 간단한 웹 서비스나 API 서버를 빠르고 쉽게 구축할 수 있는 프레임워크로, Jersey, Jetty, Jackson 등의 기술을 통합해 간결하면서도 안정적인 환경을 제공합니다.
- RESTful 웹 서비스 개발에 최적화: 간단한 API 서버나 서비스 구축에 적합.
- 빠른 설정 및 실행: 설정이 간단하고 빠르게 시작할 수 있습니다.
- 운영 환경 최적화: 내장된 모니터링 및 운영 툴 제공.
5) Play Framework(플레이 프레임워크)
Play Framework는 Scala와 Java를 위한 프레임워크로, 고성능의 웹 애플리케이션과 RESTful API를 빠르게 개발할 수 있도록 도와줍니다. 비동기 프로그래밍을 지원하며, 리액티브 프로그래밍 모델을 사용하여 대규모 트래픽을 처리할 수 있습니다.
- 비동기 프로그래밍: 고성능 애플리케이션 개발에 적합.
- 리액티브 모델: 대규모 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있습니다.
- 개발자 친화적: 빠른 개발과 테스트 환경을 제공하며, 실시간 코드 변경(Hot Reload) 기능이 있습니다.
정리하자면,
- Micronaut: 경량화된 마이크로서비스와 클라우드 네이티브 애플리케이션에 적합.
- Quarkus: 컨테이너 환경에서의 성능 최적화를 위한 프레임워크, 네이티브 이미지 생성 지원.
- Vert.x: 비동기 이벤트 기반으로 고성능 실시간 애플리케이션에 적합.
- Dropwizard: 간단한 RESTful 웹 서비스와 API 서버를 빠르게 구축할 수 있는 경량 프레임워크.
- Play Framework: 비동기 프로그래밍과 리액티브 모델을 사용해 고성능 웹 애플리케이션과 API 서버를 개발할 때 유용.
이 대안들은 각각의 강점을 가지고 있으며, 프로젝트의 성격과 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다. 스프링이 제공하는 모든 기능이 필요하지 않거나, 더 가볍고 빠르게 동작하는 프레임워크가 필요할 때 위의 대안들을 고려해볼 수 있습니다.
9. 다양한 개발 환경에서의 스프링 활용
1) 백엔드 애플리케이션 개발
- 스프링은 백엔드 웹 애플리케이션 개발에 가장 많이 사용됩니다.
- Spring MVC와 Spring Boot는 RESTful API와 웹 애플리케이션 개발을 위한 강력한 도구로, 서버 측 로직을 처리하고 데이터베이스와 통신하며, 클라이언트와 상호작용할 수 있게 해줍니다.
- 예시: 전자 상거래 사이트, 블로그 시스템, 소셜 네트워크 백엔드 등.
2) 자동화 테스트 애플리케이션
- 스프링 테스트(Spring Test)를 사용해 자동화된 테스트 환경을 설정할 수 있습니다.
- JUnit과 통합되어 단위 테스트 및 통합 테스트를 쉽게 작성하고 실행할 수 있으며, Mock 객체를 이용해 의존성을 관리하여 실제 환경과 유사한 테스트를 수행할 수 있습니다.
- 예시: 소프트웨어 제품에서 기능 테스트나 성능 테스트를 자동화할 때.
3) 데스크톱 애플리케이션
- 스프링은 데스크톱 애플리케이션 개발에 주로 사용되지 않지만, 데이터 관리나 비즈니스 로직을 처리하는 부분에서 사용할 수 있습니다.
- Spring Core를 사용해 의존성 주입 및 트랜잭션 관리를 할 수 있으며, 데스크톱 앱의 백엔드 로직이나 데이터 처리에 유용합니다.
- 예시: 금융 관리 시스템에서 복잡한 비즈니스 로직을 처리하는 데 스프링을 사용.
4) 모바일 애플리케이션
- 모바일 앱 자체에서는 스프링이 사용되지 않지만, 모바일 앱의 백엔드 서버로는 스프링이 매우 유용합니다.
- 모바일 애플리케이션이 데이터를 처리하거나 백엔드 서버와 통신할 때, 스프링을 기반으로 한 RESTful API 서버를 구축할 수 있습니다.
- 예시: 모바일 쇼핑 앱의 백엔드 서버로 스프링을 사용해 데이터베이스와 통신하고 비즈니스 로직을 처리.
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