요즘 들어서 Spring의 동작 원리에 대해 많이 부족하다고 느낀다.
2년차인데.. 부끄럽다! 다시 초심으로 돌아가자 ㅠ
보통 스프링부트로 개발하면 main() 메서드를 통해 SpringApplication.run() 메서드를 호출한다.
SpringApplication.run()을 호출하면 일어나는 일에 대해 알아보자.
SpringApplication.run()
가장 먼저 알아야할 것은 해당 코드는 SpringApplication 클래스는 SpringBoot에서만 사용한다는 점이다.
그러면 일반 Spring Legacy 에서는 어떻게 사용할까? Spring Legacy는 SpringApplication을 직접 실행하지 않는다.
빌드를 한 후에 WAS에 war를 내장시켜서 돌리는 방식이다.
코드
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
// 1. SpringApplication 전체 실행 시간 측정 시작
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
// 2. BootstrapContext 생성
DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
ConfigurableApplicationContext context = null;
// Headless Property 설정 적용
configureHeadlessProperty();
// 4. Spring Application Listener 실행
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
try {
// 5. Arguments 및 Environment 생성
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
// 6. IgnoreBeanInfo 설정
configureIgnoreBeanInfo(environment);
// 7. Spring Banner 출력
Banner printedBanner = printBanner(environment);
// 8. Application Context 생성
context = createApplicationContext();
context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
// 9. ApplicationContext 준비
prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
// 10. Context Refresh
refreshContext(context);
// 11. Context Refresh 후처리
afterRefresh(context, applicationArguments);
// 12. 실행 시간 출력 및 리스너 구독 시작
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
listeners.started(context);
// 13. Runners 실행
callRunners(context, applicationArguments);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, listeners);
throw new IllegalStateException(ex);
}
try {
listeners.running(context);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, null);
throw new IllegalStateException(ex);
}
return context;
}해당 부분을 잘게 잘라서 살펴보자.
1. SpringApplication 전체 실행 시간 측정 시작
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();SpringApplication을 실행할 때 실행 시간을 측정한다.
2. BootstrapContext 생성
DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();BootstrapContext는 SpringBoot 애플리케이션 초기 실행 시 사용하는 인터페이스이다.
ApplicationContext가 준비되기 전에 Environment를 관리하는 역할을 한다.
3. Headless Property 설정 적용
configureHeadlessProperty();java.awt.headless 설정을 찾아서 적용합니다. (default = true)
해당 값이 true일 경우 Java Application이 window, dialog boxes 등을 표시하지 않으며, 키보드나 마우스를 사용하지 않습니다.
4. Spring Application Listener 실행
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
여기서 Listeners는 SpringApplicationRunListeners이고, 해당 클래스는 SpringApplicationRunListener의 일급 컬렉션이다.
SpringApplicationRunListener의 구현체는 아직까지 EventPublishingRunListener 밖에 없다.
5. Arguments 및 Environment 생성
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);main() 호출 시 받은 args를 인스턴스화 후, 불러왔던 프로퍼티들을 조합하여 Environment를 생성한다.
Environment의 구조는 대략적으로 아래와 같다.
스프링에서는 커맨드 라인 인수, 자바 시스템 속성, OS 환경 변수 등을 추상화하여 Environment를 생성하여 사용한다.
6. IgnoreBeanInfo 설정
configureIgnoreBeanInfo(environment);spring.beaninfo.ignore 설정이 존재하지 않는다면 기본값인 true로 설정한다.
해당 옵션은 BeanInfo 클래스 탐색을 생략할 지 여부이다.
7. Spring Banner 출력
Banner printedBanner = printBanner(environment);
Spring 배너를 출력한다.
8. Application Context 생성
ConfigurableApplicationContext context = createApplicationContext();
context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);Spring Container 라고도 부르는 ApplicationContext를 생성하는 부분이다.
ApplicationContextFactory에게 Context 생성을 위임한다.
ApplicationContextFactory는 아래의 구현체가 있다.
- DefaultApplicationContextFactory
- AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext.Factory.class
- AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext.Factory.class
9. ApplicationContext 준비
prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);클린 코드에서 인자는 0~1개가 바람직하다고 했거늘.. 이렇게 많은 코드도 쓰는구나
private void prepareContext(DefaultBootstrapContext bootstrapContext, ConfigurableApplicationContext context,
ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners,
ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {
context.setEnvironment(environment);
postProcessApplicationContext(context);
applyInitializers(context);
listeners.contextPrepared(context);
bootstrapContext.close(context);
if (this.logStartupInfo) {
logStartupInfo(context.getParent() == null);
logStartupProfileInfo(context);
}
// Add boot specific singleton beans
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
beanFactory.registerSingleton("springApplicationArguments", applicationArguments);
if (printedBanner != null) {
beanFactory.registerSingleton("springBootBanner", printedBanner);
}
if (beanFactory instanceof AbstractAutowireCapableBeanFactory) {
((AbstractAutowireCapableBeanFactory) beanFactory).setAllowCircularReferences(this.allowCircularReferences);
if (beanFactory instanceof DefaultListableBeanFactory) {
((DefaultListableBeanFactory) beanFactory)
.setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
}
}
if (this.lazyInitialization) {
context.addBeanFactoryPostProcessor(new LazyInitializationBeanFactoryPostProcessor());
}
context.addBeanFactoryPostProcessor(new PropertySourceOrderingBeanFactoryPostProcessor(context));
// Load the sources
Set<Object> sources = getAllSources();
Assert.notEmpty(sources, "Sources must not be empty");
load(context, sources.toArray(new Object[0]));
listeners.contextLoaded(context);
}내부적으로는 아래의 동작을 수행한다.
[Context에 특정 인스턴스를 주입]
- 생성한 Environment를 주입
- beanNameGenerator 주입
- classLoader, resourceLoader 주입
- ApplicationContextInitializer 주입
- BeanFactoryPostProcessor 주입
[Context를 특정 인스턴스에 주입]
- SpringApplicationRunListeners에 Context 주입
- StartupInfoLogger에 Context 주입
[그 밖에..]
- beanFactory에 사용자 설정 적용
- 순환 참조 허용 (allow_circular_references - default: false)
- 빈 오버라이딩(allow_bean_definition_overriding - default: false)
- BootstrapContext 종료
- …
10. Context Refersh
refreshContext(context);해당 메서드 내부에서는 AbstractApplicationContext의 refresh()를 호출하고 있다.
처음엔 메서드 명이 refresh()라서 다소 이상하게 생각했었다. (뭔가 동작 -> refresh를 하는 게 절차지향적인 느낌이 들었었다.)
하는 일을 정리해보면 아래와 같다.
- 빈 팩토리 프로세서 허용
- 빈 팩토리 프로세서 호출
- 메시지 소스 초기화
- 다국어 처리를 위해 사용된다.
- 이벤트 멀티캐스터 초기화
- 여러
ApplicationListener를 관리한다. - ApplicationEvent도 내부적으로 이벤트 멀티캐스터를 통해 동작한다.
- 여러
- 리스너 빈 확인 및 등록
- 나머지 싱글톤 빈 인스턴스화
- …
그런데 내부 동작을 보니까 이해가 된다. 모든 빈 팩토리가 생성되고 Context가 설정되고 나서야 할 수 있는 처리들을 한다.
우리가 @Bean, @Component 등으로 등록한 클래스나 인스턴스를 반환하는 메서드도 refresh()에 있는 finishBeanFactoryInitialization(beanfactory)에서 호출되거나 생성되고 조립되어서 빈으로 등록된다.
SpringApplication.run()에서 가장 중요하고, 개발하면서 필요한 부분이라고 한다.
11. Context Refresh 후처리
afterRefresh(context, applicationArguments);
현재 해당 메서드가 비어있다. Custom하게 Refresh 이후 동작이 필요할 때 SpringApplication을 상속해서 Overriding할 수 있다.
12. 실행 시간 출력 및 리스너 구독 시작
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
listeners.started(context);지금까지 했던 작업(Application Context가 Refresh되기 까지)의 총 실행 시간을 출력한 후 SpringApplicationRunListener를 모두 구독 시작 상태로 돌린다.
13. Runners 실행
callRunners(context, applicationArguments);
여기서 Runner란 뭘까..? DemoProject를 실행해봤지만 Runners 개수가 0이 나온다.
Spring Batch를 사용하면 기본적으로 Job을 바로 실행한다. 그때 사용되는 JobLauncherApplicationRunner가 ApplicationRunner의 구현체이다.
앱이 실행되었을 때 즉시 실행되어야 하는 작업들을 등록할 수 있다.