Spring Boot Run: 내부 동작 과정과 Bean 등록

Spring Boot 애플리케이션을 실행할 때, 여러 단계의 과정을 거쳐 애플리케이션이 구동됩니다. 이 글에서는 Spring Boot의 실행 과정, Bean 등록 과정, 그리고 IOC(Inversion of Control)와 DI(Dependency Injection)가 이 과정에 어떻게 녹아있는지 정리합니다.

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1. Spring Boot Application 시작

Spring Boot 애플리케이션은 @SpringBootApplication 어노테이션으로 시작합니다. 이 어노테이션은 세 가지 어노테이션을 포함합니다:

• @SpringBootConfiguration: @Configuration을 포함하며, Spring 컨텍스트를 위한 설정 클래스를 나타냅니다.
• @EnableAutoConfiguration: 클래스패스와 종속성을 기반으로 Spring Boot의 자동 설정을 활성화합니다.
• @ComponentScan: 현재 패키지와 하위 패키지에서 @Component, @Service, @Repository, @Controller 등으로 지정된 클래스를 스캔합니다.

Spring Boot의 실행은 SpringApplication.run() 메서드를 호출하면서 시작됩니다.

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2. 실행 단계: 주요 프로세스

1. SpringApplication 객체 생성

   • SpringApplication 객체가 생성되며, 애플리케이션의 설정 정보를 초기화합니다.
   • Web 애플리케이션 여부를 감지합니다.

2. SpringApplicationRunListeners 실행

   • ApplicationContext가 생성되기 전에 실행됩니다.
   • 이 단계에서 환경(Environment) 정보가 초기화됩니다.

3. Environment 준비

   • ApplicationContext에서 사용할 프로파일과 속성(Property)을 로드합니다.
   • application.properties 또는 application.yml 파일을 기반으로 환경 설정이 이루어집니다.

4. ApplicationContext 생성

   • ApplicationContext는 Spring의 핵심 컨테이너로, Bean을 관리합니다.
   • Web 애플리케이션의 경우 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext가 생성됩니다.

5. Bean 등록 및 초기화

   • @ComponentScan으로 스캔된 클래스와 @Configuration으로 정의된 Bean이 등록됩니다.
   • Bean의 라이프사이클은 다음과 같이 진행됩니다:
     1. 인스턴스화: 클래스의 객체가 생성됩니다.
     2. 의존성 주입: 생성자 주입, 세터 주입 등을 통해 의존성이 주입됩니다.
     3. 초기화: @PostConstruct 또는 InitializingBean의 afterPropertiesSet() 메서드가 호출됩니다.

6. ApplicationContext 초기화 완료

   • Bean 등록과 의존성 주입이 완료된 후, 컨텍스트가 초기화됩니다.

7. CommandLineRunner 및 ApplicationRunner 실행

   • 애플리케이션 시작 후 초기화 작업을 실행합니다.

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3. Bean 등록: IOC와 DI의 역할

Spring Framework의 핵심은 IOC(Inversion of Control)와 DI(Dependency Injection)입니다.

• IOC (제어의 역전)

  • 객체의 생성 및 생명 주기를 개발자가 아닌 Spring 컨테이너가 관리합니다.
  • 개발자는 객체 간의 의존성을 명시적으로 정의할 필요 없이, Spring 컨테이너에 맡깁니다.

• DI (의존성 주입)

  • 의존성 객체를 생성자, 세터, 또는 필드 주입을 통해 주입합니다.
  • Spring 컨테이너는 필요한 의존성을 찾아 Bean에 주입합니다.

Spring Boot에서 IOC와 DI가 적용되는 과정:

1. @ComponentScan으로 애플리케이션 전역에서 스캔된 클래스가 Spring 컨테이너에 의해 관리됩니다.
2. 등록된 Bean 간의 의존성을 확인하고, 필요한 의존성을 생성하여 주입합니다.
3. Bean의 라이프사이클을 관리하며, 필요한 초기화 작업과 종료 작업을 수행합니다.

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4. Spring과 JSR-330의 관계

JSR-330(Java Specification Request 330)은 Java 애플리케이션에서 의존성 주입을 표준화한 스펙입니다. JSR-330은 다양한 DI 프레임워크 간의 호환성을 높이고, 특정 프레임워크에 종속되지 않는 코드를 작성할 수 있도록 합니다. Spring Framework는 이 표준을 지원하며, javax.inject 패키지의 어노테이션을 사용할 수 있습니다.

JSR-330의 주요 어노테이션:

• @Inject: Spring의 @Autowired와 유사하게 의존성을 주입합니다.
• @Named: Spring의 @Qualifier와 유사하며, 특정 이름의 Bean을 지정합니다.
• @Singleton: Singleton 범위를 정의하며, Spring의 기본 스코프와 동일합니다.
• @Provider: Lazy Initialization(지연 초기화)을 지원합니다.

Spring에서 JSR-330 어노테이션 활용:

1. Spring은 JSR-330 어노테이션을 자동으로 인식하고 처리합니다.
2. 개발자는 Spring 전용 어노테이션(@Autowired, @Qualifier) 대신 JSR-330 어노테이션을 사용하여 코드의 이식성을 높일 수 있습니다.

Spring과 JSR-330의 차이점:

• Spring 전용 어노테이션은 Spring Framework와 밀접하게 통합되어 있으며, 더 많은 기능을 제공합니다.
• JSR-330 어노테이션은 범용적으로 사용할 수 있으며, 다른 DI 프레임워크에서도 동일하게 동작합니다.

비교 그림:

• 아래 그림은 Spring과 JSR-330 어노테이션의 관계를 시각적으로 보여줍니다.

  

  (참고: 위 이미지는 개념적인 관계를 설명하기 위한 예시입니다.)

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5. 주요 클래스 및 인터페이스

Spring Boot 애플리케이션 실행 과정에서 다음과 같은 주요 클래스와 인터페이스가 관여합니다:

• SpringApplication: 애플리케이션 부트스트랩 역할을 합니다.
• ApplicationContext: Spring 컨테이너를 대표하며, Bean을 관리합니다.
• BeanFactory: Bean 생성 및 관리의 최상위 인터페이스입니다.
• CommandLineRunner / ApplicationRunner: 애플리케이션 초기화 후 실행될 코드를 정의합니다.

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