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기론, 리버의 JDK Dynamic Proxy와 CGLIB

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기론, 리버의 JDK Dynamic Proxy와 CGLIB

Proxy 란?

  • 사전적 의미로 대리라는 뜻을 가지고 있다.
  • 클라이언트로부터 타겟을 대시해서 요청을 받은 대리인
  • 실제 오브젝트인 타겟을 프록시를 통해 최종적으로 요청받아 처리한다.
  • 따라서 타겟을 자신의 기능에만 집중하고 부가기능은 프록시에게 위임한다.

Proxy사용 목적

프록시는 사용 목적에 따라 두 가지로 구분할 수 있다.

  • 클라이언트가 타깃에 접근하는 방법을 제어하는 것
  • 타깃에 부가적인 기능을 부여해주기 위한 것

프록시 패턴

  • 프록시 패턴을 통해 Proxy를 직접 구현할 수 있다.
  • 예시 코드 - 인터페이스 구현
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  • 예시 코드 - Target과 Proxy
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  • 프록시 패턴이란? 특정 객체에 대한 접근을 제어하거나 부가기능을 구현하는데 사용하는 패턴
    • 초기화 지연, 접근 권한 제어, 부가기능 등에 사용될 수 있다.

프록시 정리

  • 특정 객체에 대한 접근을 제어하거나 기능을 추가할 수 있는 객체를 의미
  • 장점
    • OCP: 기존 코드를 변경하지 않고 새로운 기능을 추가할 수 있다.
    • SRP: 기존 코드가 해야 하는 일만 유지할 수 있다.
    • 기능 추가, 접근 제어 등 다양하게 응용하여 활용할 수 있다.
  • 단점
    • 코드의 복잡도가 증가한다.
      • 프록시를 직접 구현하려면 인터페이스를 구현해야 하고 또 프록시 객체를 생성해 주어야 한다.
    • 중복 코드가 발생한다.
    • 이런 문제들은 동적 프록시를 통해 해결할 수 있다.

동적 프록시

  • JDK Dynamic Proxy
    • 프록시 클래스를 직접 구현하지 않아도 된다.
      • 코드 복잡도 해소
    • Invocation Handler (호출 처리기)
      • 중복 코드 제거
  • Invocation Handler
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      • 메서드 이름이 say로 시작하면 적용
  • Reflection API
    • 구체적인 클래스 타입을 알지 못해도 런타임에 클래스 정보에 접근할 수 있게 해주는 자바 API
    • 리플렉션은 동적일 때. 해결되는 타입을 포함하므로 JVM의 optimization(최적화)이 작동하지 않아 성능이 느리다.

JDK Dynamic Proxy - 구현

  • 프로젝트 구조
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  • Target
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  • InvocationHandler
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    • 메서드 이름이 get으로 시작하면 조회 메서드 호출이라는 로그를 찍는다. 이후 타겟에게 위임
  • JDK Dynamic Proxy
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    • Proxy.newProxyInstance를 사용해서 JDK Proxy를 사용할 수 있는데 처음에는 프록시 로딩에 사용할 클래스 로더(ClassLoader)를 적어주고 타겟의 인터페이스를 적어준 후, 부가기능과 위임할 타겟을 적어주면 된다.

JDK Dynamic Proxy 특징

  • JDK에서 지원하는 프록시 생성 방법
    • 외부 라이브러리에 의존하지 않는다.
  • Reflection API를 사용한다.
    • 조금 느리다.
  • 인터페이스가 반드시 있어야 한다.
  • Invocation Handler를 재정의한 invoke를 구현해줘야 부가기능이 추가된다.

CGLIB

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  • 스프링에서는 클라이언트가 메소드를 요청하면 ProxyFactoryBean에서 인터페이스 유무를 확인하여 인터페이스가 있으면 JDK Dynamic Proxy를 호출하고 인터페이스가 없으면 CGLIB 방식으로 프록시를 생성한다.

CGLIB 특징

  • 상속을 통한 프록시 구현
  • 바이트 코드를 조작해서 프록시 생성
  • MethodInterceptor를 재정의한 intercept를 구현해야 부가기능이 추가된다.
  • 인터페이스에도 강제로 적용할 수도 있다. 이때는 클래스에도 프록시를 적용시켜야 한다.
  • 메서드에 final을 붙이면 오버 라이딩이 불가능하다.
  • net.sf.cglib.proxy.Enhancer 의존성을 추가해야 한다.
  • Default 생성자 필요하다.
  • 타겟의 생상자 두번 호출한다.

CGLIB - 예시 코드

  • 프로젝트 구조
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  • Target
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  • MethodInterceptor
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    • intercept라는 메서드를 재정의하여 사용한다.
    • 메서드 이름이 get으로 시작하면 조회 메서드 호출 이라고 출력하고 그렇지 않으면 조회가 아닌 메서드 호출이라고 로그를 출력한다.
  • CGLIB
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    • Enhancer라는 외부 의존성을 사용하여 CGLIB을 사용할 수 있다.

JDK Dynamic Proxy VS CGLIB

  • CGLIB 성능
    • 메소드가 처음 호출되었을 때 동적으로 타깃의 클래스의 바이트 코드를 조작
    • 이후 호출시엔 조작된 바이트 코드 재사용
  • CGLIB이 Dynamic Proxy 보다 3배 가까이 빠르다.
  • JDK Dynamic Proxy VS CGLIB
    • Reflection을 사용해 느리다.
    • 인터페이스가 있으면 작동한다.
  • CGLIB
    • 바이트 코드를 조작해서 빠르다.
    • 클래스만 있어도 동작한다.

Spring Boot와 CGLIB

  • 스프링 부트에서 인터페이스와 클래스를 구별하여 동작을 하면 CGLIB이 작동하는 것을 확인할 수 있다.
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      • 이유는 스프링에서 기본으로 proxy-target-class:true로 되어있기 때문에 CGLIB이 기본으로 작동하기 때문이다.
      • 해당 설정을 false로 하면 JDK Proxy가 작동하는 것을 확인할 수 있다.
  • 스프링에서 인터페이스를 활용하여 DI 적극 사용하는 방식을 두고 CGLIB을 사용하는 이유
    • Phil Webb이라는 스프링 부트를 개발한 총 책임자가 말했다
      • 인터페이스 기반 프록시는 때때로 ClassCast Exceptions를 추적하기 어렵게 한다.
  • net.sf.cglib.proxy.Enhancer 의존성을 추가해야 한다.
    • 3.2 version Spring Core 패키지 포함해서 해결
  • Default 생성자 필요하다.
    • 4.0 version Objensis 라이브러리를 사용해서 해결
  • 타겟의 생상자 두번 호출한다.
    • 4.0 version Objensis 라이브러리를 사용해서 해결
  • Spring 4.3과 Spring boot 1.4부터 기존으로 CGLIB 프록시를 사용하게 되었다.

정리

  • JDK Dynamic Proxy
    • reflection api를 사용한다.
    • 인터페이스가 반드시 필요하다.
  • CGLIB
    • 바이트 코드를 조작해서 빠르다.
    • 상속을 이용해서 프록시를 만든다.
    • 메서드에 final을 붙이면 안된다.

Spring의 프록시 구현

  • 스프링에서 프록시를 빈으로 직접 사용하겠다고 하면 ProxyFactoryBean을 사용해서 구현할 수 있다.
  • ProxyFactoryBean
    • Spring에서는 프록시를 Bean으로 만들어주는 ProxyFactoryBean을 제공한다.
    • ProxyFactoryBean을 통해 Proxy를 생성할 수 있다.
  • ProxyFactoryBean의 주요 특징
    • 타깃의 인터페이스 정보를 파라미터로 줄 필요없다.
    • 프록시 빈을 생성해준다.
    • 부가기능을 MethodInterceptor로 구현
      • CGLIB의 MethodInterceptor와는 다른 개념이다. JDK Dynamic Proxy와 비교하면 JDK Dynamic Proxy는 InvocationHandler를 통해서 프록시 부가기능을 구현하고 실행해 주었다 그런데 ProxyFactoryBean은 MethodInterceptor라는 인터페이스를 통해서 부가기능을 구현하고 사용한다.
    • 타겟에 의존적인 InvocationHandler
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      • 같은 기능을 매번 Bean으로 등록하고 객체를 생성해 줘야한다.
      • 그래서 ProxyFactoryBean은 MethodInterceptor를 통해서 이러한 단점을 극복했다.
  • ProxyFactoryBean의 프록시 생성 메커니즘
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      • 이때 실제 원하는 기능을 가지고 있는 객체는 프록시이다.
      • MethodInterceptor는 부가기능을 독립적으로 유지하기 위해서 타겟을 가지지 않는다
        • 부가기능을 싱글톤으로 공유하여 사용 가능하다.
  • 정리
    • Spring에서 지원하는 프록시 생성 방법
    • MethodInterceptor를 재정의한 invoke를 구현해줘야 부가기능이 추가된다.
    • 인터페이스가 반드시 필요하지 않다.
  • ProxyFactoryBean 한계
    • ProxyFactoryBean도 매번 생성해 주어야 한다.

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