[Spring] 스프링 부트 3 시작하기 ❷

스프링 부트 3의 상위 프레임워크인 스프링을 비교하며 스프링 부트 3에 대해 알아보고, 스프링의 콘셉트인 IoC(제어의 역전), DI(의존성 주입), AOP(관점 지향 프로그래밍), PSA(이식 가능한 서비스 추상화)를 알아본 다음 스프링 부트 3 프로젝트를 만들며 스프링 부트 3를 시작해보겠습니다.

총 2편입니다. 1편에서는 스프링의 원리를 알아보고, 2편에서는 간단한 예제로 스프링 부트를 이해해봅시다.

[Spring] 스프링 부트 3 시작하기 ❷

4. 스프링 부트 3 둘러보기

설정한 프로젝트를 다시 둘러볼 시간입니다. 1편에서 공부한 내용을 바탕으로 스프링 부트 3의 기능을 살펴보고, 간단한 코드를 작성해보겠습니다.

4.1 첫 번째 스프링 부트 3 예제 만들기

01단계

springbootdeveloper 패키지를 우클릭해서 [New → Class]를 선택하고 TestController.java 파일을 만들어 다음 코드를 입력하세요. 코드 입력 후에 나타나는 import 오류 메시지는 Alt + Enter 나 팝업 메뉴를 눌러 해결해주세요. 이 코드는 사용자가 /test GET 요청을 하면 “Hello, world!” 문자열을 반환하게 해줍니다.

@RestController
public class TestController {
  @GetMapping("/test")
  public String test() {
    return "Hello, world!";
  }
}

02단계

정말 위 코드가 제대로 동작하는지 보기 위해 오른쪽 위에 있는 재실행 버튼을 눌러 애플리케이션을 다시 실행합니다. 코드 변경 사항이 있을 때는 이렇게 스프링 부트 서버를 다시 시작하면 됩니다.

03단계

이제 웹 브라우저에서 http://localhost:8080/test로 접속해봅니다. 그러면 화면에 Hello, world!가 출력됩니다.

신기하지 않나요? 어떻게 이렇게 동작할 수 있는 것일까요? 이는 여러분이 웹 브라우저, 즉, 클라이언트에서 보낸 /test 라는 GET 요청을 보면 보면 됩니다. http://localhost:8080/test에서 localhost는 아이피로는 127.0.0.1입니다. 이는 컴퓨터 네트워크에서 사용하는 루프백 호스트명이라는 것인데요, 쉽게 말해 현재 사용 중인 컴퓨터를 의미합니다. 그리고 8080은 앞서 설명했던 스프링 부트의 포트 번호죠. 그리고 /test는 앞서 코드에 @GetMapping이라는 애너테이션으로 메서드와 매핑할 때 스프링 부트에서 설정한 경로입니다.

이처럼 웹 브라우저에서 요청할 주소에 맞게 코드를 작성하면 웹 사이트나, 웹 애플리케이션을 개발할 수 있습니다. 이 개발 패턴을 잘 기억해두기 바랍니다.

4.2 스프링 부트 스타터 살펴보기

스프링 부트 스타터는 의존성이 모여 있는 그룹입니다. 스타터를 사용하면 필요한 기능을 간편하게 설정할 수 있습니다. 스타터는 spring-boot-starter-{작업유형}이라는 명명규칙이 있습니다. 이 규칙을 잘 기억해두고 필요한 기능을 찾으면 스타터를 쉽게 찾을 수 있는 겁니다. 예를 들어 JDBC 관련 스타터는 spring-boot-starter-jdbc입니다. 자주 사용하는 스타터는 다음과 같습니다.

사실 스타터는 사용하기 전까지는 감을 잡기 어렵습니다. 우선은 이 정도만 공부를 해두고 실제 여러분의 프로젝트에 설정되어 있는 스타터를 살펴보겠습니다.

01단계

프로젝트를 로드하고, build.gradle 파일을 더블클릭하세요.

▼ build.gradle 예

dependencies {
  implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
  testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
}

파일을 자세히 보면 앞서 소개한 web 스타터와 test 스타터가 의존성으로 명시되어 있습니다. 각 스타터에 어떤 의존성들이 있는지도 알아보겠습니다.

02단계

IDE의 가장 오른쪽에 있는 ❶ [Gradle] 탭을 눌러 펼친 다음 ❷ Dependencies 항목을 눌러 펼치고 ❸ compileClasspath 항목을 다시 펼치면 web 스타터를 확인할 수 있습니다.

이 스타터는 Spring MVC를 사용해 RESTful을 포함한 웹 애플리케이션 개발하는 데 사용합니다. 자세히 보면 Tomcat도 보이네요.

03단계

계속해서 testCompileClasspath도 펼칩니다. 그러면 test 스타터도 확인할 수 있습니다. test 스타터는 스프링 부트로 애플리케이션을 테스트하기 위한 스타터입니다.

💡스프링 부트가 의존성을 가져오는 방법

그런데 스프링 부트는 의존성을 어떻게 가져올까요? 스프링 부트는 현재 버전에 맞는 라이브러리를 알아서 관리합니다. 만약 어떤 의존성을 사용하는지 버전별 확인이 필요하다면 스프링 공식 문서 Dependency Versions에서 확인해보세요.

• 스프링 공식 Dependency Versions 문서 : https://bit.ly/3N0vENa

스타터 종류와 특정 스타터의 의존성이 궁금할 때에는 깃허브에서 확인하세요.

• 스타터 종류 참고(깃허브) : https://bit.ly/40o8bZd

알고 싶은 의존성을 클릭한 다음 build.gradle 파일을 확인하면 의존성을 알 수 있습니다. 예를 들어 spring·boot·starter·aop의 build.gradle 파일을 열어보면 org.springframework:spring·aop, org.aspectj:aspectjweaver 의존성이 설정되어 있습니다.

4.3 자동 구성

자동 구성은 스프링 부트의 중요한 개념입니다. 스프링 부트에서는 애플리케이션이 최소한의 설정만으로도 실행되게 여러 부분을 자동으로 구성합니다. 여러분이 지금 이것을 알아야 하는 이유는 추후 개발을 하다가 내가 구성하지 않은 부분인데 스프링에서 자동으로 어떻게 구성했는지 확인할 상황이 오기 때문입니다. 그렇기 때문에 조금 지루하더라도 꾹 참고 따라 해주기 바랍니다! 스프링 부트는 서버를 시작할 때 구성 파일을 읽어와서 설정합니다. 이를 자동 설정이라고 하죠. 자동 설정은 META-INF에 있는 spring.factories 파일에 담겨 있습니다. 이를 여러분과 실제로 확인해보겠습니다.

01단계

오른쪽 위에 있는 ❶ 돋보기를 누른 다음 탭을 ❷ [Files]로 선택한 다음 ❸ spring-boot-autoconfigure/spring.factories를 입력해 나타난 첫 번째 파일을 클릭하세요.

그러면 엄청난 양의 텍스트가 보입니다. 이것이 프로젝트에 쓰일 구성 후보들입니다. 스프링 부트를 시작할 때 이 파일에 설정되어 있는 클래스는 모두 불러오고, 이후에는 프로젝트에서 사용할 것들만 자동으로 구성해 등록하는 것이죠. 실제로 그런지 확인해보겠습니다.

02단계

왼쪽의 프로젝트 구성에서 External Libraries를 펼쳐 …spring-boot-autocon figure:x.x.x 파일을 찾아보세요.

파일을 펼쳐서 확인해보면 미리 구현되어 있는 자동 설정 파일을 확인할 수 있습니다. 필자의 경우 h2를 펼쳐서 확인했습니다. 확인해보면 자동 구성되는 클래스는 AutoConfiguration, 속성값을 정의해놓은 클래스는 Properties를 이름 끝에 붙였음을 알 수 있습니다.

이렇게 스프링 부트에서는 빈이 자동으로 등록되고 구성됩니다. 만약 자동 구성이 없다면 개발자가 특정 기술을 사용할 때마다 설정해야 하는 값을 모두 개발자가 직접 설정해줘야 되겠죠.

4.4 스프링 부트 3와 자바 버전

스프링 부트 3 이전과 이후는 사용할 수 있는 자바 버전 범위가 다릅니다. 기존 스프링 부트 사용자와 새로 공부할 여러분을 위해 자바 버전 변화와 스프링 부트 3의 변화에 대해서도 잠시 이야기하고 넘어가겠습니다. 스프링 부트 2는 자바 8 버전 이상을 사용했지만, 스프링 부트 3은 자바 17버전 이상을 사용해야 합니다. 여기서는 자바 17의 주요 변화인 텍스트 블록, 레코드, 패턴 매칭 등을 살펴보겠습니다.

텍스트 블록

이전에는 여러 줄의 텍스트를 작성하려면 \n를 추가해야 했지만 이제는 “””로 감싼 텍스트를 사용해 여러 줄의 텍스트를 표현할 수 있습니다.

▼”””로 여러 줄의 텍스트 표현 예

String query11 = "SELECT * FROM \"items\"\n" +
      "WHERE \"status\" = \"ON_SALE\"\n" +
      "ORDER BY \"price\";\n";

String query17 = """
      SELECT * FROM "items"
      WHERE. "status" = "ON_SALE"
      ORDER BY "price";
      """;

특히 기존에 자바 8 버전과 같은 이전 버전을 사용했다면 가독성이 좋아졌음을 한 번에 알 수 있을 겁니다.

formatted() 메서드

또한 값을 파싱하기 위한 formatted(   ) 메서드도 제공합니다. 자바 17 버전을 사용할 여러분은 여기를 몰라도 상관없지만 이 기능이 없었을 때는 매우 불편한 방법으로 값을 파싱해야 했습니다.

▼ 파싱을 위한 formatted( ) 메서드 예

String textBlock17 = """
{
  "id": %d
  "name": %s,
}
""".formatted(2, "juice");

레코드

레코드는 데이터 전달을 목적으로 하는 객체를 더 빠르고 간편하게 만들기 위한 기능입니다. 레코드는 상속을 할 수 없고 파라미터에 정의한 필드는 private final로 정의됩니다. 또한 레코드는 게터(Getter)를 자동으로 만들기 때문에 애너테이션이나 메서드로 게터 정의를 하지 않아도 됩니다.

▼ 레코드의 사용 예

record Item(String name, int price) {
  // 이렇게 하면 파라미터가 private final로 정의됩니다.
}
Item juice = new Item("juice", 3000);
juice.price(); // 3000

패턴 매칭

패턴 매칭은 타입 확인을 위해 사용하던 instanceof 키워드를 조금 더 쉽게 사용할 수 있게 해줍니다. 이전에는 instanceof 키워드와 형변환 코드를 조합해야 했지만 이제는 바로 형변환을 한 다음 사용할 수 있습니다.

▼ instanceof 키워드의 사용 예

// 11 버전
if (o instanceof Integer) {
  Integer i = (Integer) o;
... 생략 ...
}

// 17 버전
if (o instanceof Integer i) {
... 생략 ...
}

자료형에 맞는 case 처리

switch-case문으로 자료형에 맞게 case 처리를 할 수도 있습니다.

▼ 자료형 case 처리 예

static double getIntegerValue(Object o) {
  return switch (o) {
    case Double d -> d.intValue();
    case Float f -> f.intValue();
    case String s -> Integer.parseInt(s);
    default -> 0d;
  };
}

Servlet, JPA의 네임 스페이스가 Jakarta로 대체

패키지 네임스페이스가 javax.*에서 jakarta.*로 변경되었습니다. 만약 스프링 부트 2 버전을 사용하고 있다면 패키지의 이름을 javax에서 jakarta를 사용하게 변경해야 합니다.

GraalVM 기반의 스프링 네이티브 공식 지원

스프링 부트 3.0부터는 GraalVM 네이티브 이미지를 공식 지원합니다. 기존에 사용하던 자바 가상 머신에 비해 훨씬 빠르게 시작되며 더 적은 메모리 공간을 차지합니다. JVM 실행 파일과 비교해 네이티브 이미지를 사용하면 가동 시간이 짧아지고 메모리를 더 적게 소모합니다.

5. 스프링 부트 3 코드 이해하기

이제는 스프링 부트 3 프로젝트에 있던 코드를 하나씩 뜯어보며 이해해보겠습니다. 스프링 부트 3에서 기본적인 개념을 이해하기 위한 내용을 다루고 있으므로 꼭 따라 하기를 권합니다.

5.1 @SpringBootApplication 이해하기

01단계

SpringBootDeveloperApplication.java 파일을 열어주세요.

@SpringBootApplication
public class SpringBootDeveloperApplication {
  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(SpringBootDeveloperApplication.class, args);
  }
}

이 클래스는 자바의 main(   ) 메서드와 같은 역할을 합니다. 즉, 여기서 스프링 부트가 시작됩니다. @SpringBootApplication 애너테이션을 추가하면 스프링 부트 사용에 필요한 기본 설정을 해줍니다. SpringApplication.run(   ) 메서드는 애플리케이션을 실행합니다. 첫 번째 인수는 스프링 부트 3 애플리케이션의 메인 클래스로 사용할 클래스, 두 번째 인수는 커맨드 라인의 인수들을 전달합니다.

02단계

계속해서 @SpringBootApplication의 의미를 파악해보겠습니다. 이 애너테이션은 스프링 부트의 핵심 애너테이션이므로 꼭 읽고 넘어가는 것이 좋습니다. IDE에서 애너테이션을 Ctrl 을 누른 상태에서 마우스 클릭해보세요. 그러면 @SpringBootApplication 애너테이션의 구성이 나타납니다.

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration    // 스프링 부트 관련 설정
@ComponentScan(excludeFilters = {
@Filter(type = FilterType.CUSTOM,
  // 사용자가 등록한 빈을 읽고 등록
  classes = TypeExcludeFilter.class),
  @Filter(type = FilterType.CUSTOM,
  classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class)
})
@EnableAutoConfiguration    // 자동으로 등록된 빈을 읽고 등록
public @interface SpringBootApplication {
... 생략 ...
}

여기서 세 가지 애너테이션인 @SpringBootConfiguration, @ComponentScan, @EnableAutoConfiguration을 자세히 설명하겠습니다. 지금은 이걸 왜 이렇게 봐야 하는지 의문이 들 수 있겠지만 이 세 애너테이션 자체가 스프링 부트의 특징을 나타내므로 애너테이션의 의미를 이해하면 스프링 부트를 이해하는 데 도움이 됩니다.

@SpringBootConfiguration

스프링 부트 관련 설정을 나타내는 애너테이션입니다. 스프링을 아는 분이라면 @Configuration을 상속해서 만든 애너테이션입니다. 이 애너테이션은 개발자가 직접 사용하는 애너테이션은 아닙니다만 기존의 스프링 개발자를 위해 한 번 언급했습니다.

@ComponentScan

사용자가 등록한 빈을 읽고 등록하는 애너테이션입니다. 이 애너테이션은 @Component라는 애너테이션을 가진 클래스들을 찾아 빈으로 등록하는 역할을 합니다. 그렇다고 모든 빈에 @Component만 사용하는 게 아닙니다. @Component를 감싸는 애너테이션이 있는데 실제 개발을 하면 @Component 애너테이션보다는 용도에 따라 다른 애너테이션을 사용하므로 아래의 애너테이션 정도는 미리 눈에 익히고 넘어가기를 권합니다.

@EnableAutoConfiguration

스프링 부트에서 자동 구성을 활성화하는 애너테이션입니다. 이 애너테이션은 스프링 부트 서버가 실행될 때 스프링 부트의 메타 파일을 읽고 정의된 설정들을 자동으로 구성하는 역할을 수행합니다. ‘자동 구성’에서 살펴본 spring.factories을 기억하시나요? 그 파일에 클래스들이 모두 @EnableAutoConfiguration을 사용할 때 자동 설정됩니다.

5.2 테스트 컨트롤러 살펴보기

앞에서 스프링 컨테이너가 빈을 관리한다고 설명했는데요. 실제로 작성한 TestController.java 파일을 살펴보며 빈이 어떻게 등록되는지 알아보겠습니다.

@RestController
public class TestController {
  @GetMapping("/test") ❶
  public String test() { ❷
    return "Hello, world!";
  }
}

@RestController는 라우터 역할을 하는 애너테이션입니다. 라우터란 HTTP 요청과 메서드를 연결하는 장치를 말하는데요. 이 애너테이션이 있어야 클라이언트의 요청에 맞는 메서드를 실행할 수 있습니다. 지금의 경우 TestController를 라우터로 지정해 ❶ /test라는 GET 요청이 왔을 때 ❷ test(   ) 메서드를 실행하도록 구성한 겁니다. 그나저나 위에서는 @RestController와 @Component는 애너테이션 용어가 다른데 어떻게 같은 @Component처럼 취급하는 것일까요? 직접 살펴보면 그 의문이 풀립니다.

01단계

@RestController 애너테이션에 마우스를 올린 상태로 Ctrl 을 누른 채로 마우스를 클릭하세요. 그러면 @RestController를 구현하는 RestController.java 파일로 이동합니다.

코드를 보면 @Controller, @ResponseBody 애너테이션이 함께 있네요. 이 코드를 보면 @Controller 애너테이션에 @ResponseBody 애너테이션이 합쳐진 결과물이 @RestController 애너테이션임을 알 수 있습니다. 그런데 아직도 우리는 @Component 애너테이션을 찾지 못했습니다.

02단계

계속해서 @Controller 애너테이션의 구현 파일인 Controller.java 파일로 이동해봅시다.

드디어 @Component 애너테이션을 발견했습니다. 이를 통해 @Controller 애너테이션이 @ComponentScan을 통해 빈으로 등록되는 이유를 알았습니다. 그 이유는 바로 @Controller 애너테이션에서 @Component 애너테이션을 가지고 있기 때문이죠. 앞서 소개한 @Configuration, @Repository, @Service 애너테이션도 모두 @Component 애너테이션을 가지고 있습니다. 다만 빈이 무슨 역할을 하는지 명확하게 구분하기 위해 다른 이름으로 덮어두었을 뿐이죠.

학습 마무리

스프링은 자바로 웹 사이트를 만들 수 있게 하는 프레임워크입니다. 여기서는 스프링의 근간이 되는 IoC, DI 개념 외의 다양한 지식을 알아보았습니다. 스프링 부트는 스프링을 더 쉽고 빠르게 사용할 수 있게 해줍니다. 스프링 부트만의 특징인 스타터와 자동 구성도 알아보았습니다.

핵심 요약

1. 스프링은 엔터프라이즈 애플리케이션을 쉽게 개발할 수 있도록 도와주는 프레임워크입니다.
2. IoC는 제어의 역전, DI는 의존성 주입을 뜻합니다.
3. 스프링 부트는 스프링을 더 빠르고 쉽게 사용하기 위한 도구로서 스타터와 자동 구성을 제공합니다.
4. 애너테이션은 자바 소스 코드에 추가하는 표식입니다. 보통 @ 기호를 앞에 붙여서 사용하며, JDK 1.5 버전부터 사용할 수 있습니다. 애너테이션은 다양한 목적으로 사용하지만, 메타 데이터(데이터에 대한 설명을 담고 있는 데이터)의 비중이 가장 큽니다.
5. @SpringBootApplication은 스프링 부트 관련된 설정을 하는 @SpringBootConfiguration, 사용자가 등록한 빈을 읽고 등록하는 @ComponentScan, 자동 설정으로 등록되는 빈을 읽고 등록하는 @EnableAutoConfiguration으로 이루어졌습니다.
6. @Component 애너테이션이 있는 클래스는 빈으로 등록되며, @Controller, @RestController, @Configuration, @Repository, @Service 모두 @Component 애너테이션을 가지고 있습니다. 때에 따라 알맞은 애너테이션을 선택해야 합니다.