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AOP란 무엇인가 + ( Spring AOP vs AspectJ )

게시
By Cho Young Jin 13 분읽는 시간

관점 지향 프로그래밍 - Aspect Oriented Programming(AOP)

  • 특정한 함수 호출 전이나 후에 뭔가 공통적인 처리가 필요하다면!? → AOP
    • 로깅
    • 트랜잭션
    • 인증
  • OOP로 처리하기에는 다소 까다로운 부분을 AOP라는 처리 방식을 도입하여 손쉽게 공통 기능을 추가/수정/삭제 할 수 있도록 함 => 즉 , AOP는 기존의 객체 지향 프로그래밍(OOP)의 보완으로 사용되어, OOP에서 어려울 수 있는 일련의 공통 기능(횡단 관심사)의 관리를 용이하게 합니다.

횡단 관심사

횡단관심사(Cross-cutting concerns)란 소프트웨어 개발에서 주요 비즈니스 로직을 넘나드는, 여러 곳에 걸쳐서 나타나는 관심사를 말한다.

이러한 관심사들은 일반적인 비즈니스 로직과는 별개로, 여러 컴포넌트나 계층에서 반복적으로 발생하는 기능이나 요구사항을 포함한다

객체 지향 프로그래밍(OOP)에서는 이러한 횡단 관심사를 관리하기 어려울 수 있다

횡단 관심사의 예시

로깅: 시스템의 다양한 부분에서 수행되는 동작을 기록하는 로깅 코드는 여러 클래스나 메서드에 걸쳐 필요할 수 있다.

보안: 인증이나 권한 검사와 같은 보안 메커니즘이 애플리케이션의 많은 부분에서 요구될 수 있다.

트랜잭션 관리: 데이터베이스 작업을 수행할 때 트랜잭션을 시작하고 종료하는 로직이 다양한 비즈니스 메서드에서 요구될 수 있다.

오류 처리: 오류 처리 로직은 여러 함수나 클래스에서 반복적으로 사용될 수 있다.

음… 그런데 로깅은 LogBack으로, 보안은 Spring Security 필터체인으로, 트랜잭션은 @Transaction으로(사실 트랜잭션 어노테이션이 내부적으로는 AOP기반이다), 오류처리는 @ControllerAdivce로 전역 예외처리를 하지않나…?

AOP구현해서 사용할 일이 있나..?

구현은 할줄 아는 상태지만, 적극적으로 활용해본적은 없어서 잘 모르겠다.

필자가 생각하기엔 로깅, 보안, 오류처리같은 횡단 관심사는 어플리케이션을 구현한다고 하면 필수적으로 고려하는 관심사라서, 각 관심마다 강력한 기능을 스프링에서 제공해주는 것인거 같다.

따라서 저런 대표적인 횡단 관심사말고도,

  1. 추가적인 횡단 관심사가 생겼는데,

  2. 따로 스프링단에서 제공하는 강력한 기능이 없으면

AOP를 이용해 공통로직으로 구현하면 좋을거 같다.

AOP의 기본 개념들

Aspect

여러 클래스나 기능에 걸쳐서 있는 관심사, 그리고 그것들을 모듈화함

AOP 중에서 가장 많이 활용되는 부분은 @Transactional (트랜잭션 관리) 기능

Advice

조언, AOP에서 실제로 적용하는 기능(로깅, 트랜잭션, 인증 등)을 뜻함

Join point

모듈화된 특정 기능이 실행될 수 있는 연결 포인트

Pointcut

Join point 중에서 해당 Aspect를 적용할 대상을 뽑을 조건식

Target Object

Advice가 적용될 대상 오브젝트

AOP Proxy

대상 오브젝트에 Aspect를 적용하는 경우 Advice를 덧붙이기 위해 하는 작업을 AOP Proxy라고 함

주로 CGLIB(Code Generation Library, 실행 중에 실시간으로 코드를 생성하는 라이브러리) 프록시를 사용하여 프록싱 처리를 한다.

Weaving

Advice를 비즈니스 로직 코드에 삽입하는 것을 말함

AspectJ

AspectJ는 AOP를 제대로 사용하기 위해 꼭 필요한 라이브러리이다

기본적으로 제공되는 Spring AOP보다 더 다양한 포인트컷과, 바이트 코드 위빙을 지원한다.

Spring AOP vs AspectJ

특징Spring AOPAspectJ
AOP 구현 방식프록시 기반바이트코드 위빙 (컴파일 타임, 로드 타임, 런타임)
포인트컷 표현식제한된 포인트컷 표현식 지원매우 풍부한 포인트컷 표현식 지원
지원되는 조인 포인트메서드 호출메서드 호출, 필드 접근, 객체 생성 등 다양한 조인 포인트 지원
위빙 시점런타임컴파일 타임, 로드 타임, 런타임 모두 지원
성능런타임 오버헤드가 있을 수 있음컴파일 타임 및 로드 타임 위빙으로 런타임 오버헤드 최소화 가능
설정의 용이성Spring 프레임워크와 통합이 용이설정이 다소 복잡할 수 있음
의존성 관리Spring AOP 라이브러리에 의존AspectJ 라이브러리 및 위빙 설정 필요
학습 곡선비교적 완만함비교적 가파름
전반적 복잡성단순한 경우에 적합복잡한 AOP 요구사항에 적합
타깃 플랫폼주로 Spring 프레임워크 환경Java 전반에 걸쳐 사용 가능

AspectJ를 활용한 AOP구현

Aspect 생성

먼저, Aspect를 생성한다. 이 Aspect는 스프링의 빈으로 등록하기 위해 @Component 애너테이션을 사용한다.

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package com.example.aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class UsefulAspect {

}

Pointcut 선언

해당 Aspect의 Advice(실행할 액션)이 적용될 Join point를 찾기 위한 패턴 또는 조건 생성

포인트 컷 표현식이라고 부름

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package com.example.aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class UsefulAspect {


  /*  
    execution(* transfer(..)) 를 하나식 뜯어서 해석하자면,
    * => 반환 타입이 무엇이든 ,
    transfer => 메서드 이름이 transfer이고,
    (..) => 파라미터의 개수나 타입에 상관없이
    execution () => 메서드가 실행될떄 
  */
  
  //즉, 메서드명이 transfer인 모든 메서드가 실행될떄마다 Advice가 적용되는 포인트컷을 선언한 것임
    @Pointcut("execution(* transfer(..))")
    private void anyOldTransfer() {}
}

Pointcut 결합

여러 포인트컷을 결합하여 복잡한 조건도 정의 가능

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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
	
	@Pointcut("anyPublicOperation() && inTrading()")
	private void tradingOperation() {} // 위의 두 조건을 and(&&) 조건으로 결합한 포인트 컷
}

Advice 정의

포인트컷들을 활용하여 포인트컷의 전/후/주변에서 실행될 액션을 정의함

이떄 포인트컷은

  • 직접 포인트컷 표현식을 즉석에서 선언해서 사용할수 있다.
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    @AfterReturning(pointcut = "execution(* com.example.service.*.*(..))")
public void afterReturningAdvice() {
System.out.println("조인포인트 종료된 뒤에 이거 출력됨!");
}

    이때 pointcut = "execution(* com.example.service.*.*(..))" 라고 바로 포인트컷을 선언했다.

즉 com.example.service 패키지안에 모든 클래스들의 모든 메서드의 실행을 Pointcut으로 사용하겠단 의미이다.

  • @PointCut어노테이션으로 정의한 포인트컷을 사용해도 된다.
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import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class AfterReturningAdviceExample {

  @AfterReturning(pointcut = "org.xyz.UsefulAspect.anyPublicOperation()")
  public void afterReturningAdvice() {
    System.out.println("조인포인트 종료된 뒤에 이거 출력됨!");
  }
}

org.xyz.UsefulAspect.anyPublicOperation() 포인트컷 선언부분은 Pointcut 결합 코드부분에 있다

Advice 메서드의 실행시점

Adivce메서드는 조인포인트(join point) 실행 전/후 또는 전과 후에 실행될 수 있다.

  • @Before : 조인 포인트(join point) 실행 전에 실행된다.

  • @AfterReturning : 조인 포인트가 정상적으로 종료된 후(예외 없이) 실행된다.

  • @AfterThrowing : 조인 포인트에서 예외가 발생한 후에 실행된다.

  • @After : 조인 포인트가 정상적으로 종료되든, 예외를 던지든 상관없이 실행된다. 조인 포인트 실행 후 반드시 실행되야하는 작업 수행할떄 사용.

  • @Around : 조인 포인트의 전후에 실행된다.

Adivice 어노테이션에 속성들

  • pointcut: 어드바이스가 적용될 포인트컷을 지정한다

  • returning: 조인포인트 메서드가 정상적으로 반환한 값을 어드바이스 메서드의 매개변수로 전달한다

  • throwing: 조인포인트 메서드에서 던진 예외를 어드바이스 메서드의 매개변수로 전달한다

예시

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@AfterReturning(pointcut = "execution(* com.example.service.*.*(..))", returning = "result")
public void afterReturningAdvice(Object result) {
    System.out.println("After method returning with result: " + result);
}

위 경우 com.example.service 패키지안에

임의클래스 A의 a라는 메서드가 실행되었다고 가정하자.

이떄 a메서드의 리턴값이 15일경우,

15를 afterReturningAdvice라는 Advice 메서드의 result라는 매개변수로 전달한다는 의미이다.

이떄 당연히, afterReturningAdvice 메서드의 매개변수인 Object result와 어노테이션 속성값인 returning = "result" 는 변수명이 일치해야한다.

(지금은 “result” 로 일치함을 알 수 있다.)




틀린 점 있을시 마음껏 비판, 충고, 조언 해주시길 바랍니다

스프링, 개념
Spring SpringBoot
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