스프링 부트의 자동 구성

스프링 부트는 자동 구성(Auto Configuration)이라는 기능을 제공한다. 일반적으로 자주 사용하는 수 많은 빈들을 자동으로 등록해주는 기능이다.

스프링 부트는 spring-boot-autoconfigure라는 프로젝트 안에서 수 많은 자동 구성을 제공한다.

package org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc;

@AutoConfiguration(after = DataSourceAutoConfiguration.class)
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, JdbcTemplate.class })
@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)
@EnableConfigurationProperties(JdbcProperties.class)
@Import({ DatabaseInitializationDependencyConfigurer.class, JdbcTemplateConfiguration.class,
		NamedParameterJdbcTemplateConfiguration.class })
public class JdbcTemplateAutoConfiguration {

}

• JdbcTemplate을 설정하고 빈으로 등록해주는 자동 구성 클래스다.

• @AutoConfiguration : 자동 구성을 사용하려면 이 어노테이션을 등록해야 한다.

  • 내부에 @Configuration이 있어서 빈을 등록하는 자바 설정 파일로 사용할 수 있다.

• after = DataSourceAutoConfiguration.class : 자동 구성이 실행되는 순서 지정

  • JdbcTemplate은 DataSource가 필요하기 때문에 DataSource가 등록된 다음에 실행하도록 설정되어 있다.

• @ConditionalOnClass({ DataSource.class, JdbcTemplate.class }) : if문과 유사한 기능을 제공한다.

  • 이런 클래스가 있는 경우에만 설정이 동작한다. 없으면 여기 있는 설정들이 무효화 되고, 빈도 등록되지 않는다.

  • JdbcTemplate은 DataSource, JdbcTemplate이라는 클래스가 있어야 동작할 수 있다.

@Import의 대상이 되는 JdbcTemplateConfiguration를 보자.

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnMissingBean(JdbcOperations.class)
class JdbcTemplateConfiguration {

	@Bean
	@Primary
	JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource, JdbcProperties properties) {
		JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
		JdbcProperties.Template template = properties.getTemplate();
		jdbcTemplate.setFetchSize(template.getFetchSize());
		jdbcTemplate.setMaxRows(template.getMaxRows());
		if (template.getQueryTimeout() != null) {
			jdbcTemplate.setQueryTimeout((int) template.getQueryTimeout().getSeconds());
		}
		return jdbcTemplate;
	}
}

• @ConditionalOnMissingBean(JdbcOperations.class)

  • JdbcOperations 빈이 없을 때 동작한다.

  • JdbcTemplate의 부모 인터페이스가 JdbcOperations이다.

  • 즉 JdbcTemplate이 빈으로 등록되어 있지 않은 경우에만 동작한다.

  • 이런 기능이 없으면 개발자가 직접 등록한 JdbcTemplate 빈과 중복 등록되는 문제가 발생할 수 있다.

스프링 부트는 수 많은 자동 구성을 제공하고 spring-boot-autoconfigure에 자동 구성을 모아둔다.

• 스프링 부트 프로젝트를 사용하면 이 라이브러리는 기본적으로 사용된다.

• 스프링 부트가 제공하는 자동 구성

Auto Configuration은 주로 다음 두 용어로 번역되어 사용된다.

• 자동 설정

• 자동 구성

자동 설정

• Configuration이라는 단어가 컴퓨터 용어에서는 환경 설정이라는 뜻으로 자주 사용된다.

• Auto Configuration은 크게 보면 빈들을 자동으로 등록해서 스프링이 동작하는 환경을 자동으로 설정해주기 때문에 자동 설정이라는 용어도 맞다.

자동 구성

• Configuration은 구성, 배치라는 뜻도 있다.

• 예를 들어 컴퓨터는 CPU, 메모리 등을 배치해야 컴퓨터가 동작하다. 이렇게 배치하는 것을 구성이라 한다.

• 스프링도 스프링 실행에 필요한 빈들을 적절하게 배치해야 한다.

• 자동 구성은 스프링 실행에 필요한 빈들을 자동으로 배치해주는 것이다.

자동 설정은 넓게 사용되는 의미이고, 자동 구성은 실행에 필요한 컴포넌트 조각을 자동으로 배치한다는 더 좁은 의미에 가깝다.

스프링 부트가 제공하는 자동 구성 기능을 이해하려면 이 두 가지 개념을 이해해야 한다.

• @Conditional : 특정 조건에 맞을 때 설정이 동작하도록 한다.

• @AutoConfiguration : 자동 구성이 어떻게 동작하는지 내부 원리 이해

자동 구성 직접 만들어보기

실시간으로 자바 메모리 사용량을 웹으로 확인하는 예제를 만들어보자. 패키지는 main/java바로 밑에 둔다.

@AllArgsConstructor
@Getter
@ToString
public class Memory {
    private Long used;//사용 중인 메모리
    private Long max;//최대 메모리
}

@Slf4j
public class MemoryFinder {

    public Memory get() {
        long max = Runtime.getRuntime().maxMemory();
        long total = Runtime.getRuntime().totalMemory();
        long free = Runtime.getRuntime().freeMemory();

        long used = total - free;
        return new Memory(used, max);
    }

    @PostConstruct
    public void init() {
        log.info("init memoryFinder");
    }
}

• JVM에서 메모리 정보를 실시간으로 조회하는 기능이다.

• max는 JVM이 사용할 수 있는 최대 메모리

• total은 JVM이 확보한 전체 메모리(JVM은 처음부터 max까지 다 확보하지 않고 필요할 때 마다 조금씩 확보한다.)

• free는 total중에 사용하지 않은 메모리

• used는 JVM이 사용 중인 메모리

@Slf4j
@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class MemoryController {
    private final MemoryFinder memoryFinder;

    @GetMapping("/memory")
    public Memory system() {
        Memory memory = memoryFinder.get();
        log.info("memory={}", memory);
        return memory;
    }
}

• 메모리 정보를 조회하는 컨트롤러

@Configuration
public class MemoryConfig {

    @Bean
    public MemoryFinder memoryFinder() {
        return new MemoryFinder();
    }

    @Bean
    public MemoryController memoryController() {
        return new MemoryController(memoryFinder());
    }
}

@Conditional

• 위에서 만든 메모리 조회 기능을 항상 사용되는 것이 아니라 특정 조건일 때만 해당 기능이 활성화 되도록 해보자.

• 핵심은 소스 코드를 고치지 않고 가능해야 한다는 점이다.

• 같은 소스 코드인데 특정 상황일 때만 특정 빈들을 등록해서 사용하도록 도와주는 기능이 @Conditional이다.

• 이름 그대로 특정 조건을 만족하는가 하지 않는가를 구별하는 기능이다.

이 기능을 사용하려면 Condition 인터페이스를 구현해야 한다.

package org.springframework.context.annotation;

@FunctionalInterface
public interface Condition {
    boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata);
}

• matches() 메서드가 true를 반환하면 조건에 만족해서 동작하고 false를 반환하면 동작하지 않는다.

• ConditionContext : 스프링 컨테이너, 환경 정보 등을 담고 있다.

• AnnotatedTypeMetadata : 어노테이션 메타 정보를 담고 있다.

자바 시스템 속성이 memory=on이라고 되어 있을 때만 메모리 기능이 동작하도록 해보자.

@Slf4j
public class MemoryCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        //-Dmemory=on
        String memory = context.getEnvironment().getProperty("memory");
        log.info("memory={}", memory);
        return "on".equals(memory);
    }
}

• 환경 정보에 memory=on이라고 되어 있는 경우에만 true를 반환한다.

@Configuration
@Conditional(MemoryCondition.class)//추가
public class MemoryConfig {

    @Bean
    public MemoryFinder memoryFinder() {
        return new MemoryFinder();
    }

    @Bean
    public MemoryController memoryController() {
        return new MemoryController(memoryFinder());
    }
}

• MemoryConfig에 @Conditional을 추가했다.

• 이제 MemoryConfig 적용 여부는 MemoryCondition의 matches() 메서드 반환 결과에 따라 달라진다.

• true면 빈으로 등록이 되고, false면 빈으로 등록되지 않는다.

img.png

그냥 실행하면 실행이 안 되고 add VM option에 설정을 추가해야 정상 동작한다.

Condition 인터페이스를 구현하지 않아도 스프링은 이미 필요한 대부분의 구현체를 만들어 두었다.

@Configuration
//@Conditional(MemoryCondition.class)
@ConditionalOnProperty(name = "memory", havingValue = "on")
public class MemoryConfig { ... }

• 앞서 만든 기능과 동일하다.

@ConditionalOnProperty도 내부에 @Conditional을 사용한다. 그리고 이 안에 Condition인터페이스를 구현한 onPropertyCondition을 가지고 있다.

스프링은 @Conditional과 관련해서 개발자가 편리하게 사용할 수 있도록 수 많은 @ConditionalXxx를 제공한다.

대표적인 몇가지

• @ConditionalOnclass, @ConditionalOnMissingClass

  • 클래스가 있는 경우 동작, 나머지는 그 반대

• @ConditionalOnBean, @ConditionalOnMissingBean

  • 빈이 등록되어 있는 경우 동작, 나머지는 그 반대

• @ConditionalOnProperty

  • 환경 정보가 있는 경우 동작

• @ConditionalOnResource

  • 리소스가 있는 경우 동작

• @ConditionalOnWebApplication, @ConditionalOnNotWebApplication

  • 웹 애플리케이션인 경우 동작

• @ConditionalOnExpression

  • SpEL 표현식에 만족하는 경우 동작