더 자바, 코드를 조작하는 다양한 방법_다이나믹 프록시

스프링 데이터 JPA는 어떻게 동작하나?

java.lang.reflect.Proxy 클래스

인스턴스와 같이 행동하는 Proxy 객체를 리턴해준다.

InvocationHandler handler = new MyInvocationHanler(...);
Foo f = (Foo)Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(), new Class<?>[] {Foo.class}, handler);

org.springframework.aop.framework.ProxyFactory 클래스
- Java의 다이나믹 프록시를 좀 더 추상화하여 제공하는 스프링 AOP의 핵심 클래스
스프링 데이터 JPA에서 인터페이스 타입의 인스턴스는 누가 만들어 주는 것인가?
- Spring AOP 기반으로 동작하며 RepositoryFactorySupport에서 프록시를 생성한다.

프록시 패턴

프록시와 리얼 서브젝트가 공유하는 인터페이스가 있고, 클라이언트는 해당 인터페이스 타입으로 프록시를 사용
클라이언트는 프록시를 거쳐 리얼 서브젝트를 사용
클라이언트는 프록시를 거쳐 리얼 서브젝트를 사용하기 때문에 프록시는 리얼 서브젝트에 대한 접근을 관리하거나 부가 기능을 제공하거나 리턴값을 변경할 수도 있다.
리얼 서브젝트는 자신이 해야 할 일만 하면서(SRP - Single Responsibility Principle) 프록시를 사용해서 부가적인 기능(접근 제한, 로깅, 트랜잭션 등)을 제공할 때 이런 패턴을 주로 사용한다.

예제

BookService: Interface로 서브젝트

public interface BookService {
      void rent(Book book);
}

DefaultBookService: BookService 구현체로 리얼 서브젝트

@Service
public class DefaultBookService implements BookService{
    @Autowired
    public BookRepository bookRepository;

    @Override
    public void rent(Book book) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("Rent: " + book.getTitle());
    }
}

BookServiceProxy: Proxy로 클라이언트는 서브젝트

BookService를 사용할 때 프록시인 BookServiceProxy를 사용하도록 되어 있다.

BookServiceProxy가 리얼 서브젝트인 DefaultBookService를 사용한다.

@Service
public class BookServiceProxy implements BookService {
  // Qualifier 빈의 가져올 이름(클래스명)
  @Autowired @Qualifier("defaultBookService") 
  private BookService bookService;

  @Override
  public void rent(Book book) {
      // TODO Auto-generated method stub
      System.out.println("AAA");
      bookService.rent(book);
      System.out.println("BBB");
  }
}

Test

@SpringBootTest
public class BookServiceProxyTest {
    @Autowired @Qualifier("bookServiceProxy")
    private BookService bookService;

    @Test
    public void test() {
        Book book = new Book();
        book.setTitle("spring");
        bookService.rent(book);
    }
}

참고
- https://www.oodesign.com/proxy-pattern.html
- https://en.wikipedia.org/wiki/Proxy_pattern
- https://en.wikipedia.org/wiki/Single-responsibility_principle

다이나믹 프록시 실습

런타임에 특정 인터페이스들을 구현하는 클래스 또는 인스턴스를 만드는 기술
an application can use a dynamic proxy class to create an object that implements multiple arbitary event listener interfaces

프록시 인스턴스 만들기

Object Proxy.newProxyInstance(ClassLoader, Interfaces, InvocationHandler)
- 프록시 패턴을 만들지 않고도 구현이 가능하다.
- 인터페이스(서브젝트)와 구현 클래스(리얼 서브젝트)만 있으면 된다.
- InvocationHandler에서 invoke를 오버라이딩하여 프록시 설정
하지만 유연한 구조가 아니다. 그래서 스프링 AOP 등장

스프링 AOP에 대한 더 자세한 사항은 토비의 스프링 AOP 참고

@SpringBootTest
public class BookServiceProxyTest {
    BookService bookService = (BookService)Proxy.newProxyInstance(BookService.class.getClassLoader(), 
        new Class[] {BookService.class}, 
        new InvocationHandler() {
            BookService bookService = new DefaultBookService();
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                // TODO Auto-generated method stub
                // if(method.getName().equals("rent") {...} 로 메소드별로 수정할 수 있다.
                System.out.println("aaaa");
                Object invoke = method.invoke(bookService, args);
                System.out.println("bbbbb");

                return invoke;
            }
        });
    @Test
    public void test() {
        Book book = new Book();
        book.setTitle("spring");
        bookService.rent(book);
    }
}   

참고
- https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/reflection/proxy.html
- https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/reflect/Proxy.html#newProxyInstance-java.lang.ClassLoader-java.lang.Class:A-java.lang.reflect.InvocationHandler-

클래스의 프록시가 필요하다면?

서브 클래스를 만들 수 있는 라이브러리를 사용하여 프록시를 만들 수 있다.

CGlib

https://github.com/cglib/cglib/wiki
스프링, 하이버네이트가 사용하는 라이브러리
버전 호환성이 좋지 않아서 서로 다른 라이브러리 내부에 내장된 형태로 제공되기도 한다.

dependency

<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.3.0</version>
</dependency>

예제

인터페이스(서브젝트) 없이 구현 가능

@SpringBootTest
public class BookServiceTest {
  @Test
  public void di() {
      MethodInterceptor handler = new MethodInterceptor() {
          BookService bookService = new BookService();
          @Override
          public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
              if(method.getName().equals("rent") {
                  System.out.println("aaaa");
                  Object invoke = method.invoke(bookService, objects);
                  System.out.println("bbbb");
                  return invoke;
              }
              return method.invoke(bookService, objects);
          }
      }
      BookService bookService = (BookService)Enhancer.create(BookService.class, handler);
      bookService.rent();
  }
}

ByteBuddy

https://bytebuddy.net/#/
바이트 코드 조작뿐 아니라 런타임(다이나믹) 프록시를 만들 때도 사용할 수 있다.

예제

@SpringBootTest
public class BookServiceTest {
    @Test
    public void di() throws Exception{
        Class<? extends BookService> proxyClass = new ByteBuddy().subclass(BookService.class)
            .method(named("rent")).intercept(InvocationHandlerAdapter.of(new InvocationHandler() {
                BookService bookService = new BookService();
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                    // TODO Auto-generated method stub
                    // method에서 rent이름만 가져와 intercept하기 때문에 분기탈 필요가 없다
                    System.out.println("aaaa");
                    Object invoke = method.invoke(bookService, args);
                    System.out.println("bbbbb");
                    return invoke;
                }
            }).make().load(BookService.class.getClassLoader()).getLoaded();
        BookService bookService = proxyClass.getCosntructor(null).newInstance();
    }
}

서브 클래스를 만드는 방법의 단점
- 상속을 사용하지 못하는 겨우 프록시를 만들 수 없다.
  - private 생성자만 있는 경우
  - Final 클래스인 경우
- 인터페이스가 있을 때에는 인터페이스의 프록시를 만들어 사용할 것

다이나믹 프록시 정리

다이나믹 프록시
- 런타임에서 인터페이스 똔느 클래스의 프록시 인스턴스 또는 클래스를 만들어 사용하는 프로그래밍 기법
다이나믹 프록시 사용처
- 스프링 데이터 JPA
- 스프링 AOP
- Mockito
- 하이버네이트 lazy initialization
- …
참고
- http://tutorials.jenkov.com/java-reflection/dynamic-proxies.html