2021-01-04 AOP란 무엇인가

AOP는 Ioc/DI, 서비스 추상화와 더불어 스프링의 3대 기반기술 중 하나입니다. AOP를 바르게 이용하려면 OOP를 대체하려고 하는 것처럼 보이는 AOP의 등장 배경과 도입한 이유를 토비 스프링 책을 토대로 정리해볼까 합니다. 

 

AOP는 무엇인가?

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AOP(Aspect Oriented Programming)는 횡단 관심사의 분리를 허용함으로써 모듈성을 증가시키는 것이 목적인 프로그래밍 패러다임입니다. 프로그램 코드에서 핵심적인 기능을 수행하는 부분과 부가 기능을 나누는 것을 목적으로 합니다.

 

예를 들어 로직에  로그를 추적하는 코드가 들어가야 한다면 각 핵심 기능 객체마다 로그 추적 코드가 섞여 들어가게 됩니다. 또한 부가 기능이 구조적으로 단순한 호출이 아니라 try~catch~finally 같은 구조가 필요하다면 더욱 복잡해지며, 만일 부가 기능을 수정해야하는 일이 발생한다면 부가 기능을 가진 컨트롤러 , 서비스 ,리포지토리에 있는 모든 로직을 일일이 수정해야 합니다.

 

부가 기능 문제

• 부가 기능을 적용할 때 아주 많은 반복이 필요하다.
• 부가 기능이 여러 곳에 퍼져서 중복 코드를 만들어낸다.
• 부가 기능을 변경할 때 중복 때문에 많은 수정이 필요하다.
• 부가 기능의 적용 대상을 변경할 때 많은 수정이 필요하다.

※ 소프트웨어 개발에서 변경 지점은 하나가 될 수 있도록 잘 모듈화 되어야 한다. 그런데 부가 기능처럼 특정 로직을 애플리케이션 전반에 적용하는 문제는 일반적인 OOP 방식으로는 해결이 어렵다.

Ex) 트랜잭션 분리

//부가 기능
public void upgradeLevels() throws Exception {
		
       TransactionStatus status 
       		= this.transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());
		
        try{
            userUpgrade();
            this.transactionManager.commit(status);
        } catch(Exception e){
        	this.trasactionManager.rollback(status);
            throw e;
        }
}

// 핵심 기능
public void userUpgrade() {
	List<User> users = userDao.getAll();
	for (User user : users) {
		if (canUpgradeLevel(user)) {
			upgradeLevel(user);
		}
	}
}

 

 

AOP 소개 - 애스펙터

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핵심 기능과 부가 기능을 분리

부가 기능을 핵심 기능에서 분리하고 한 곳에서 관리하도록 만들고, 해당 부가 기능을 어디에 적용할지 선택하는 기능을 합해서 하나의 모듈로 만든 것이 애스펙트(aspect)입니다.

 

이렇게 애스펙트를 사용한 프로그래밍 방식을 관점 지향 프로그래밍 AOP라고 합니다.

 

※ AOP는 OOP를 대체하기 위한 것이 아니라 횡단 관심사를 깔끔하게 처리하기 어려운 OOP의 부족한 부분을 보조하는 목적으로 개발된 것입니다.

 

AspectJ 프레임워크

AOP의 대표적인 구현으로는 AspectJ 프레임워크가 있으며, 스프링도 AOP를 지원하지만 AspectJ를 문법을 사용하고, 기능의 일부만 제공합니다. 

 

 

 

AOP 적용 방식

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AOP를 사용할 때 부가기능을 추가하는 방식은 컴파일 시점, 클래스 로딩 시점 런타임 시점이 있습니다.

 

컴파일 시점

 .java 소스 코드를 컴파일러를 사용해서 .class를 만드는 시점에 부가 기능 로직을 추가할 수 있습니다.

이때는 AspectJ가 제공하는 특별한 컴파일러를 사용해야 합니다. 컴파일 된 .class를 티 컴파일 해보면 애스펙트 관련 호출 코드가 들어갑니다. 참고로 원본 로직에 부가 기능 로직이 추가되는 것을 워빙(이라고 합니다.

 

- 단점 : 컴파일 시점에 부가 기능을 적용하려면 특별한 컴파일러도 필요하고 복잡합니다.

 

 

클래스 로딩 시점

 자바를 실행하면 자바 언어는 .class 파일을 JVM 내부의 클래스 로더에 보관합니다. 이때 중간에서 .class 파일을 조작한 다음 JVM에 올릴 수 있니다. 자바 언어는 .class 를 JVM에 저장하기 전에 조작할 수 있는 기능을 제공합니다.

 

- 단점 : 로드 타임 워빙은 자바를 실행할 때 특별한 옵션( java -javaagent)을 통해 클래스 로더 조작기를 지정해야 하는데 이 부분이 번거롭고 운영하기 어렵다.

 

 

런타임 시점

 런타임 시점은 컴파일도 다 끝나고, 클래스 로더에 클래스도 다 올라가서 이미 자바가 실행되고 난 다음을 말합니다. 자바의 메인 메서드가 이미 실행된 다음이고, 자바 언어가 제공하는 범위 안에서 부가 기능을 적용해야 합니다. 스프링과 같은 컨테이너의 도움을 받고 프록시와 DI, 빈 포스트 프로세서 같은 개념들의 도움을 받아야 합니다.  

 

 

차이점

• 컴파일 시점: 실제 대상 코드에 애스팩트를 통한 부가 기능 호출 코드가 포함된다. AspectJ를 직접 사용해야 한다
• 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)

• 어드바이스가 적용될 수 있는 위치, 메소드 실행, 생성자 호출, 필드 값 접근, static 메서드 접근 같은 프로그램 실행 중 지점
• 조인 포인트는 추상적인 개념이다. AOP를 적용할 수 있는 모든 지점이라 생각하면 된다.
• 스프링 AOP는 프록시 방식을 사용하므로 조인 포인트는 항상 메소드 실행 지점으로 제한된다.

포인트컷(Pointcut)

• 조인 포인트 중에서 어드바이스가 적용될 위치를 선별하는 기능
• 주로 AspectJ 표현식을 사용해서 지정
• 프록시를 사용하는 스프링 AOP는 메서드 실행 지점만 포인트컷으로 선별 가능

타켓(Target)

• 어드바이스를 받는 객체, 포인트컷으로 결정

어드바이스(Advice)

• 부가 기능
• 특정 조인 포인트에서 Aspect에 의해 취해지는 조치
• Around(주변), Before(전), After(후)와 같은 다양한 종류의 어드바이스가 있음

애스펙트(Aspect)

• 어드바이스 + 포인트컷을 모듈화 한 것
• @Aspect 를 생각하면 됨
• 여러 어드바이스와 포인트 컷이 함께 존재

어드바이저(Advisor)

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