스프링 공식 문서를 읽다가 Spring Bean은 어떤 자료구조에 저장되어 있고 어떤 과정으로 찾아서 의존을 주입하는 지가 궁금해졌다.
해당 부분을 찾아가면서 알게된 결과에 대해 다룬다. 아래에서 말하는 Bean은 싱글톤 빈임을 가정한다.
들어가기 전에
Spring의 경우 템플릿 메서드 패턴과 전략 패턴을 충분히 활용해서 수 많은 인터페이스에 책임을 위임하고 있고 구현체도 아주 많다.
그러다보니 자세히 다루면 양이 너무 방대해지는 문제가 있어서 어디까지 다룰 것인가에 대한 고민이 있었다.
너무 Deep한 문제는 다루지 않고 내용을 다루기에 이해가 필요한 부분까지만 다룰 것이니 겁먹지 마시고 봐주시면 좋겠다!
getBean()
아래를 보면 ApplicationContext의 refresh()가 수행되면 invokeBeanFactoryProcessors()를 수행한다.
해당 메서드에서는 getBean() 메서드를 호출한다. 해당 포스팅에서 주요하게 다룰 메서드이다!
getBean()은 아래와 같이 doGetBean()를 호출한다.
Map에서 싱글톤 오브젝트를 조회
메서드에서 가장 먼저 실행되는 부분은 Bean의 이름으로 싱글톤 인스턴스를 가져오는 부분이다.
해당 메서드 내부를 살펴보면 기본적으로 this.singletonObjects라는 인스턴스 필드에서 get()을 호출해서 객체를 조회하고 있고
해당 메서드에서 인스턴스 필드는 아래와 같다.
인스턴스 필드들을 보면 기본적으로 Map에 저장된 것을 알 수 있다.
메서드의 동작을 간략히 정리해봤다.
- singletonObjects에서 빈을 조회한다.
- 존재하지 않는다면 earlySingletonObjects에서 빈을 조회한다.
- synchronized 키워드와 함께 위 과정을 다시 한 번 수행한다.
- singletonFactories에서 해당 빈이 존재하는 지 조회한다.
빈은 Key를 빈의 이름, Value가 인스턴스인 Map에다가 저장해두고 조회하는 방식을 사용한다!
싱글톤은 위와 같이 타입을 변환해서 반환한다.
번외
싱글톤 빈이 어디에 저장되고 어떻게 찾는 지도 알 수 있었다.
그러면 언제 어떻게 저장이 될까?
디버깅을 위해 TestConfig 클래스를 생성하고 @Configuration으로 등록했다. Breaking Point는 생성자 호출로 잡았다.
디벼깅 결과 아래 부분이 수행됨을 알 수 있었고, 해당 부분은 AbstractApplicationContext의 refresh()의 일부이다.
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);해당 메서드를 파고 가보면 getBean()을 호출한다.
신기한 점은 디버깅을 위해 생성한 클래스의 생성자가 호출되기 전에 getBean()이 호출되었다.
여기서도 중요한 것은 doGetBean()에 있었다.
빨간 색으로 표시한 부분은 아까 싱글톤 메서드를 가져올 때 생략했던 부분이다.
해당 부분에서는 singleton이 아닌 범위에 대한 분기도 포함하지만, 빈이 존재하지 않을 때의 분기도 포함한다!
빈이 존재하지 않는다면 빨간 사각 부분이 실행된다.
- createBean() 호출
- getSingleton() 호출
createBean()는 복잡하지만 내부적으로 아래의 로직을 수행한다.
BeanWrapper instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
return instanceWrapper.getWrappedInstance();즉, 인스턴스를 생성해서 빈을 반환하고
getSingleton() 메서드는 내부적으로 아래 로직을 수행한다.
synchronized (this.singletonObjects) {
this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
this.earlySingletonObjects.remove(beanName);
this.registeredSingletons.add(beanName);
}정리하면 싱글톤으로 등록된 모든 빈의 getBean() 메서드가 실행되고, 해당 메서드가 실행될 때 Bean이 내부 자료구조에 존재하지 않는다면 인스턴스를 생성하고 Map에 넣는다.
이 과정을 우리는 빈을 등록한다고 부르는 것 같다.