빈 스코프

빈 스코프란?

• 말 그대로 빈이 존재할 수 있는 범위를 의미한다.
  스프링 컨테이너가 시작될 때 생성되고, 스프링 컨테이너가 종료될 때까지 유지되는 것이다.
• 이것은 스프링 빈이 기본적으로 싱글톤 스코프로 생성되기 때문이다.

지원되는 스코프

1. 싱글톤 : 기본 스코프, 스프링 컨테이너의 시작과 종료까지 유지되는 가장 넓은 범위의 스코프이다.
2. 프로토타입 : 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입까지만 관여하고 더는 관리하지 않는 매우 짧은 범위의 스코프이다.
3. 웹 관련 스코프
   
   • request : 웹 요청이 들어오고 나갈 때 까지 유지되는 스코프이다.
   • session : 웹 세션이 생성되고 종료될 때 까지 유지되는 스코프이다.
   • application : 웹의 서블릿 컨텍스트와 같은 범위로 유지되는 스코프이다.

 

빈 스코프는 다음과 같이 지정할 수 있다.

@Scope("prototype")
@Component
public class NetworkClient {
}

@Configuration
class LifeCycleConfig {
    @Scope("prototype")
    @Bean
    public NetworkClient networkClient() {
        final NetworkClient networkClient = new NetworkClient();
        return networkClient;
    }
}

 

싱글톤 스코프

1. 싱글톤 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 본인이 관리하는 스프링 빈을 반환한다.
3. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 와도 같은 객체 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다.

 

프로토타입 스코프

싱글톤 스코프의 빈을 조회하면 항상 같은 인스턴스의 스프링 빈을 반환한다.

반면에 프로토타입 스코프를 스프링 컨테이너에 조회하면 스프링 컨테이너는 항상 새로운 인스턴스를 생성해서 반환한다.

 

1. 프로토타입 스코프의 빈을 스프링 컨테이너에 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 이 시점에 프로토타입 빈을 생성하고, 필요한 의존관계를 주입한다

   

3. 스프링 컨테이너는 생성한 프로토타입 빈을 클라이언트에 반환한다.
4. 이후에 스프링 컨테이너에 같은 요청이 오면 항상 새로운 프로토타입 빈을 생성해서 반환한다.

 

결론
여기서 핵심은 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성하고, 의존관계 주입, 초기화까지만 처리한다는 것이다.

클라이언트 빈을 반환하고, 이후 스프링 컨테이너는 생성된 프로토타입 빈을 관리하지 않는다. 프로토타입 빈을 관리할 책임은 프로토타입 빈을 받을 클라이언트에 있다. 그래서 @ProDestory 같은 종료 메서드가 호출되지 않는다.

 

프로토타입 빈 직접 요청

스프링 컨테이너에 프로토타입 빈 직접 요청1

 

 

1. 클라이언트A는 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 새로 생성해서 반환한다. 해당 빈의 count 필드 값은 0이다.
3. 클라이언트는 조회한 프로토타입 빈에 addCount()를 호출하면서 count 필드를 +1 한다.

결과적으로 프로토타입 빈의 카운트는 1이 된다.

 

스프링 컨테이너에 프로토타입 빈 직접 요청2

프로토타입 빈 직접 요청

 

1. 클라이언트B는 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 새로 생성해서 반환한다. 해당 빈의 count 값은 0이다.
3. 클라이언트는 조회한 프로토타입 빈에 addCount()를 호출하면서 count 필드 값을 +1 한다.

결과적으로 프로토타입 빈의 count는 1이 된다.

 

프로토타입 빈의 특징 정리

• 스프링 컨테이너에 요청할 때 마다 새로 생성된다.
• 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈의 생성과 의존관계 주입 그리고 초기화까지만 관여한다.
• 종료 메서드가 호출되지 않는다.
• 그래서 프로토타입 빈은 프로토타입 빈을 조회할 클라이언트가 관리해야 하고, 종료 메서드에 대한 호출도 클라이언트가 직접 해야한다.

 

 

프로토타입 스코프와 싱글톤 빈을 함께 사용 시 문제점

스프링 컨테이너에 프로토타입 스코프의 빈을 요청하면 항상 새로운 객체 인스턴스를 생성해서 반환하지만, 싱글톤 빈과 함께 사용할 시에는 의도한 대로 잘 동작하지 않으므로 주의해야 한다.

 

싱글톤 빈에서 프로토타입 빈 사용

이번에는 clientBean이라는 싱글톤 빈이 의존관계 주입을 통해서 프로토타입 빈을 주입받아서 사용하는 예를 보자.

 

싱글톤에서 프로토타입 빈 사용1

 

clientBean은 싱글톤이므로, 보통 스프링 컨테이너 생성 시점에 함께 생성되고, 의존관계 주입도 발생한다.

1. clientBean은 의존관계 자동 주입을 사용한다. 주입 시점에 스프링 컨테이너에 프로토타입 빈을 요청한다.
2. 스프링 컨테이너는 프로토타입 빈을 생성해서 clientBean에 반환한다. 프로토타입 빈의 count 필드 값은 0이다.
   싱글톤과 프로토타입 빈
   

   

   
   클라이언트A는 clientBean을 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상 같은 clientBean이 반환된다. 
3. 클라이언트 A는 clientBean.logic()을 호출한다.
4. clientBean은 prototypeBean의 addCount()를 호출해서 프로토타입 빈의 count를 +1 한다. count값은 1이 된다.
   싱글톤에서 프로토타입 빈 사용3
   

   

   
   클라이언트B는 clientBean를 스프링 컨테이너에 요청해서 받는다. 싱글톤이므로 항상같은 clientBean이 반환된다.
   여기서 중요한 점은 clientBean이 내부에 가지고 있는 프로토타입 빈은 이미 과거에 주입이 끝난 빈이라는 점이다.
   주입 시점에 스프링 컨테이네 요청해서 프로토타입 빈이 새로 생성이 된것이지, 사용 할 때마다 새로 생성되는 것이 아니다.
5. 클라이언트 B는 clientBean.logic()를 호출한다.
6. clientBean은 prototypeBean의 addCount()를 호출해서 프로토타입 빈의 count가 증가한다. 원래 count 값이 1이었므로 2가 된다.

프로토타입 빈을 사용했을 때에는 항상 새로운 프로토타입 빈이 생성되기를 바랬던 것일 것이다. 
그렇다면 어떻게 해결할 수 있을까?

 

스프링 컨테이너에 요청

• 가장 간단한 방법은 싱글톤 빈이 프로토타입을 사용할 때 마다 스프링 컨테이너에 새로 요청하는 것이다.
• 의존 관계를 외부에서 주입받는 것이 아니라 직접 필요한 의존 관계를 찾는 것을 DL(Dependency Lookup) 의존관계 조회라고 한다.

ObjectFactory, ObjectProvider
지정한 빈을 컨테이너에서 대신 찾아주는 DL 서비스를 제공하는 것이 바로 ObjectProvider이다. 과거에는 ObjectFactory가 있었는데, 여기에 다른 편의 기능을 추가해서 ObjectProvider가 만들어졌다.

 

특징

•  스프링이 제공하는 기능을 사용하지만, 기능이 단순하므로 단위테스트를 만들거나 mock 코드를 만들기는 훨씬 쉬워진다
• ObjectFactory : 기능이 단순, 별도의 라이브러리가 필요없음, 스프링에 의존
• ObjectProvider : ObjectFactory 상속, 옵션, 스트림 처리등의 편의 기능이 많고, 별도의 라이브러리가 필요없음, 스프링에 의존

JSR-330 Provider
이 방법을 사용하려면 라이브러리를 gradle에 추가해야한다.

 

스프링부트 3.0 미만에서는 javax.inject:javax.inject:1 
스프링부트 3.0 이상에서는 jakarta.inject:jakarta.inject-api:2.0.1 

 

특징

• 기능이 매우 단순하다
• 별도의 라이브러리가 필요하다
• 자바 표준이므로 스프링아닌 다른 컨테이너에서도 사용할 수 있다

 

결론

• 그렇다면 프로토타입 빈은 어떨 때 사용할까? 매번 사용할 때 마다 의존관계 주입이 완료된 새 객체가 필요하면 사용하면 된다. 그런데 실무에서 웹 어플리케이션을 개발해보면, 대부분의 문제는 싱글톤 빈으로 해결할 수 있으므로 프로토타입 빈을 직접적으로 사용하는 일은 매우 드물다.
• ObjectProvider, JSR330 Provider등은 프로토타입 뿐만 아니라 DL(의존관계 조회)이 필요한 경우는 언제든지 사용할 수 있다.
  

지금까지 싱글톤 빈과 프로토타입 빈에 대해서 알아봤다 이어서 웹 스코프에 대해서 알아보자.

 

웹 스코프

특징

• 웹 스코프는 웹 환경에서만 작동한다
• 웹 스코프는 프로토타입 스코프와 다르게 스프링이 해당 스코프의 종료 시점까지 관리한다. 따라서 종료 메서드가 호출된다.

웹 스코프의 종류

• request : HTTP 요청 하나가 들어오고 나갈 때 까지 유지되는 스코프, 각각 HTTP 요청마다 별도의 빈 인스턴스가 생성되고, 관리된다.
• session : HTTP Session과 동일한 생명주기를 가진 스코프
• application : 서블릿 컨텍스트(ServletContext)와 동일한 생명주기를 가지는 스코프
• websocket : 웹 소켓과 동일한 생명주기를 가지는 스코프