1. 빈 후처리기(Bean Post Processor) 소개

• 스프링은 빈을 생성하고 의존관계를 주입한 후에, 최종적으로 빈 객체를 조작할 수 있는 기회를 제공합니다.
• 빈 후처리기(Bean Post Processor)는 이름 그대로 빈을 생성한 후에 무언가를 처리하는 용도로 사용됩니다.
• 빈 후처리기를 사용하면 스프링이 관리하는 빈을 중간에 조작하거나, 다른 객체로 바꿔치기할 수 있습니다.

1.1 스프링 빈 생명주기와 후처리기의 위치

• 스프링 빈 생명주기의 흐름
  • 빈 생성: 스프링 컨테이너가 빈을 생성합니다. (예: @Bean 어노테이션, 컴포넌트 스캔 등)
  • 의존 관계 주입: 필요한 의존 관계를 주입합니다.
  • 초기화 콜백: 빈이 생성되고 의존관계 주입이 완료된 후 호출됩니다.
  • 사용: 빈을 실제로 사용합니다.
  • 소멸 전 콜백: 빈이 소멸되기 직전에 호출됩니다.
  • 소멸: 스프링 컨테이너에서 빈을 제거합니다.
• 빈 후처리기는 초기화 콜백 전후에 위치하며, 이 시점에 빈 객체를 조작하거나 다른 객체로 바꿔치기할 수 있습니다.

2. 빈 후처리기의 동작 원리

2.1 BeanPostProcessor 인터페이스

public interface BeanPostProcessor {
    Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
    Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
}

• 빈 후처리기를 구현하려면 BeanPostProcessor 인터페이스를 구현해야 합니다.
  • postProcessBeforeInitialization: 빈 객체의 초기화 메서드(@PostConstruct 등) 호출 전에 실행됩니다.
  • postProcessAfterInitialization: 빈 객체의 초기화 메서드 호출 후에 실행됩니다.

2.2 빈 후처리기 기본 예제

다음은 빈 후처리기의 기본적인 동작을 보여주는 예제입니다.

@Slf4j
static class AToBPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        log.info("beanName={} bean={}", beanName, bean);
        if (bean instanceof A) {
            return new B();
        }
        return bean;
    }
}

• 이 후처리기는 매우 단순합니다: 타입이 A인 빈이 있으면 B 타입의 새로운 객체를 생성해서 반환합니다.
• 즉, A 타입의 빈을 B 타입의 빈으로 교체하는 것입니다.

2.3 빈 후처리기 등록 방법

빈 후처리기를 사용하려면 스프링 빈으로 등록해야 합니다.

@Configuration
static class BeanPostProcessorConfig {
    @Bean(name = "beanA")
    public A a() {
        return new A();
    }
    
    @Bean
    public AToBPostProcessor helloPostProcessor() {
        return new AToBPostProcessor();
    }
}

• 이렇게 등록하면 스프링은 등록된 빈 후처리기를 찾아서 빈 생성 과정에 적용합니다.

3. 프록시와 빈 후처리기

3.1 프록시 자동 생성을 위한 빈 후처리기

• 빈 후처리기의 가장 일반적인 사용 사례 중 하나는 프록시 자동 생성입니다.
• 스프링 AOP와 같이 원본 빈을 프록시로 감싸서 추가 기능을 제공하는 경우에 활용됩니다.
• 다음은 특정 패키지 내의 모든 빈에 프록시를 적용하는 후처리기 예제입니다

@Slf4j
public class PackageLogTraceProxyPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    private final String basePackage;
    private final Advisor advisor;
    
    public PackageLogTraceProxyPostProcessor(String basePackage, Advisor advisor) {
        this.basePackage = basePackage;
        this.advisor = advisor;
    }
    
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        log.info("param beanName={} bean={}", beanName, bean.getClass());
        
        // 프록시 적용 대상 여부 체크
        String packageName = bean.getClass().getPackageName();
        if (!packageName.startsWith(basePackage)) {
            return bean;
        }
        
        // 프록시 생성
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(bean);
        proxyFactory.addAdvisor(advisor);
        Object proxy = proxyFactory.getProxy();
        log.info("create proxy: target={} proxy={}", bean.getClass(), proxy.getClass());
        return proxy;
    }
}

• 이 후처리기는:
  1. 특정 패키지(basePackage)에 속한 빈만 프록시로 변환합니다.
  2. 대상 빈의 패키지명이 basePackage로 시작하지 않으면 원본 빈을 그대로 반환합니다.
  3. 프록시 대상인 경우 ProxyFactory를 사용하여 프록시를 생성합니다.
  4. 생성된 프록시에 advisor를 추가합니다.
  5. 생성된 프록시를 반환하여 원본 빈 대신 사용되도록 합니다.
• 위 후처리기는 예시로 프록시 대상을 패키지명으로 구분했지만, 실제로는 포인트컷을 사용하여 더 정교한 매칭 규칙을 적용할 수 있습니다.

3.2 빈 후처리기 설정

• 프록시 생성 빈 후처리기를 적용하는 설정 예제입니다:

@Configuration
@Import({AppV1Config.class, AppV2Config.class})
public class BeanPostProcessorConfig {
    @Bean
    public PackageLogTraceProxyPostProcessor logTraceProxyPostProcessor(LogTrace logTrace) {
        return new PackageLogTraceProxyPostProcessor("hello.proxy.app", getAdvisor(logTrace));
    }
    
    private Advisor getAdvisor(LogTrace logTrace) {
        // pointcut
        NameMatchMethodPointcut pointcut = new NameMatchMethodPointcut();
        pointcut.setMappedNames("request*", "order*", "save*");
        
        // advice
        LogTraceAdvice advice = new LogTraceAdvice(logTrace);
        
        // advisor = pointcut + advice
        return new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice);
    }
}

• 이 설정은:
  1. hello.proxy.app 패키지 내의 모든 빈을 프록시 생성 대상으로 지정합니다.
  2. 메서드 이름이 "request*", "order*", "save*"로 시작하는 메서드에만 적용되는 포인트컷을 정의합니다.
  3. 실제 부가 기능을 제공하는 어드바이스를 설정합니다.
  4. 포인트컷과 어드바이스를 결합한 어드바이저를 생성합니다.
• 이렇게 설정하면 스프링 컨테이너가 생성한 빈 중에서 hello.proxy.app 패키지에 속한 빈들은 자동으로 프록시로 변환됩니다.

4. 자동 프록시 생성기(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator)

• 빈 후처리기를 직접 구현하는 것은 번거로울 수 있습니다.
• 스프링은 이런 프록시 생성 로직을 자동화하는 자동 프록시 생성기를 제공합니다.

4.1 스프링이 제공하는 자동 프록시 생성기

• 스프링 AOP의 핵심에는 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator라는 빈 후처리기가 있습니다.
  • 이름 그대로 자동으로 프록시를 생성해주는 빈 후처리기입니다.
• 이 후처리기는:
  • 스프링 빈으로 등록된 Advisor들을 찾아서 자동으로 프록시 생성 로직을 적용합니다.
    • Advisor는 포인트컷과 어드바이스를 하나로 묶은 것입니다.
    • 따라서 포인트컷을 통해 어떤 메서드에 부가 기능을 적용할지 알 수 있으며 어드바이스를 통해 실제 부가 기능을 제공합니다.
  • @Aspect 어노테이션이 붙은 스프링 빈을 찾아서 Advisor로 변환하여 처리합니다.
• 이 기능을 사용하려면 다음과 같이 스프링 부트 AOP 스타터를 추가해야 합니다.

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-aop'

4.2 자동 프록시 생성기 작동 과정

• 생성
  • 스프링이 스프링 빈 대상이 되는 객체를 생성합니다. (@Bean, 컴포넌트 스캔 모두 포함)
• 전달
  • 생성된 객체를 빈 저장소에 등록하기 직전에 빈 후처리기에 전달합니다.
• 모든 Advisor 빈 조회
  • 자동 프록시 생성기 - 빈 후처리기는 스프링 컨테이너에서 모든 Advisor를 조회합니다.
• 프록시 적용 대상 체크
  • 조회한 Advisor에 포함된 포인트컷을 사용해 해당 객체가 프록시 적용 대상인지 판단합니다.
  • 클래스 정보와 모든 메서드를 포인트컷에 매칭해 조건이 하나라도 만족하면 프록시 적용 대상이 됩니다.
• 프록시 생성
  • 프록시 적용 대상이면 프록시를 생성하고 반환해 스프링 빈으로 등록합니다.
  • 프록시 적용 대상이 아니면 원본 객체를 반환해 스프링 빈으로 등록합니다.
• 빈 등록
  • 반환된 객체를 스프링 빈으로 등록합니다.

4.3 자동 프록시 생성기 적용 예제

@Configuration
@Import({AppV1Config.class, AppV2Config.class})
public class AutoProxyConfig {
    @Bean
    public Advisor advisor1(LogTrace logTrace) {
        NameMatchMethodPointcut pointcut = new NameMatchMethodPointcut();
        pointcut.setMappedNames("request*", "order*", "save*");
        LogTraceAdvice advice = new LogTraceAdvice(logTrace);
        return new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice);
    }
}

• 위는 자동 프록시 생성기를 사용하는 설정 예제입니다.
• 이 설정은 단지 Advisor만 빈으로 등록합니다.
• 나머지 프록시 생성 과정은 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 빈 후처리기가 자동으로 처리합니다.
  • 위에서 설명한 동작 과정을 거쳐 Advisor에 포함된 포인트컷을 사용해 프록시를 생성하고 적용합니다.
• 여기서 중요한 부분이 포인트컷입니다. 포인트컷은 2가지 용도로 사용됩니다.
  • 프록시 적용 대상 체크(생성 단계)
    • 어떤 객체에 프록시를 적용할지 결정합니다.
    • 자동 프록시 생성기는 포인트컷을 사용해서 해당 빈이 프록시를 생성할 필요가 있는지 없는지 체크합니다.
    • 클래스의 모든 메서드를 포인트컷에 매칭해 조건이 하나라도 만족하면 프록시 적용 대상이 됩니다.
    • 만약 매칭되는 것이 없으면 원본 객체를 그대로 반환합니다.
  • 부가 기능 적용 대상 체크(사용 단계)
    • 프록시가 호출되었을 때 부가 기능인 어드바이스를 적용할지 말지 포인트컷을 보고 판단합니다.
    • 포인트컷 조건식이 만족되면 어드바이스를 적용합니다.
• 예를 들어, save()메서드에만 부가 기능을 적용하고 find() 메서드에는 적용하지 않는 경우를 생각해봅시다.
  • 생성 단계에서만 포인트컷을 적용하면, 프록시가 생성될 때 save() 메서드에만 어드바이스가 적용됩니다.
  • 하지만 사용 단계에서 find() 메서드를 호출할 때도 포인트컷을 체크하지 않으면, find() 메서드가 호출될 때 어드바이스가 적용되지 않음을 보장할 수 없습니다.
  • 따라서 사용 단계에서도 포인트컷을 체크하여 save() 메서드에만 어드바이스가 적용되도록 해야 합니다.

4.4 포인트컷 표현식 사용

• 메서드 이름 패턴만으로는 복잡한 매칭 규칙을 표현하기 어렵습니다.
• 스프링은 AspectJ의 표현식 문법을 차용한 강력한 포인트컷 표현식을 지원합니다.

@Bean
public Advisor advisor2(LogTrace logTrace) {
    AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
    pointcut.setExpression("execution(* hello.proxy.app..*(..))");
    LogTraceAdvice advice = new LogTraceAdvice(logTrace);
    return new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice);
}

• 이 설정은 hello.proxy.app 패키지와 그 하위 패키지에 있는 모든 클래스의 모든 메서드에 프록시를 적용합니다.
• 더 복잡한 표현식도 가능합니다

@Bean
public Advisor advisor3(LogTrace logTrace) {
    AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
    pointcut.setExpression("execution(* hello.proxy.app..*(..)) && !execution(* hello.proxy.app..noLog(..))");
    LogTraceAdvice advice = new LogTraceAdvice(logTrace);
    return new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice);
}

• 이 표현식은 hello.proxy.app 패키지와 그 하위 패키지의 모든 메서드 중에서 noLog()라는 이름의 메서드는 제외합니다.

5. 다수의 Advisor 적용

• 예를 들어서 어떤 스프링 빈이 advisor1 , advisor2 가 제공하는 포인트컷의 조건을 모두 만족하면 프록시 자동 생성기는 프록시를 몇 개 생성할까요?
• 프록시 자동 생성기는 프록시를 하나만 생성합니다.
• 프록시 팩토리가 생성하는 프록시는 내부에 여러 advisor 들을 포함할 수 있기 때문입니다.
• 만약 여러 advisor 들이 적용되는 경우, 프록시는 해당되는 모든 advisor를 가지고 있습니다.

6. 스프링 AOP와 빈 후처리기의 관계

6.1 스프링 AOP의 내부 동작 원리

• 스프링 AOP는 내부적으로 빈 후처리기와 프록시를 통해 구현됩니다:
  • 스프링 컨테이너가 빈을 생성합니다.
  • 빈 후처리기가 Advisor와 대상 빈을 찾아 프록시 적용 대상인지 확인합니다.
  • 프록시 적용 대상이면 프록시를 생성하고 원본 빈 대신 프록시를 빈으로 등록합니다.
  • 클라이언트는 원본 빈을 호출하는 것처럼 코드를 작성하지만, 실제로는 프록시를 호출하게 됩니다.
  • 프록시는 부가 기능(어드바이스)을 수행한 다음 원본 빈을 호출합니다.

6.2 어드바이저, 포인트컷, 어드바이스의 역할

• 어드바이저(Advisor): 포인트컷과 어드바이스를 하나로 묶은 것
• 포인트컷(Pointcut): 어디에 부가 기능을 적용할지 판단하는 필터링 로직
• 어드바이스(Advice): 프록시가 호출하는 부가 기능
• 스프링 AOP에서는:
  • 포인트컷을 통해 어떤 메서드에 부가 기능을 적용할지 결정합니다.
  • 어드바이스를 통해 실제 부가 기능 로직을 구현합니다.
  • 어드바이저는 포인트컷과 어드바이스를 연결하여 스프링 빈으로 등록됩니다.
  • 자동 프록시 생성기는 이 어드바이저를 사용하여 필요한 빈에 프록시를 적용합니다.

7. @Aspect AOP

• 스프링 애플리케이션에 프록시를 적용하려면 포인트컷과 어드바이스로 구성되어 있는 어드바이저(Advisor)를 스프링 빈으로 등록하면 됩니다.
• 빈으로 등록 된 Advisor는 자동 프록시 생성기(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator)에 의해 프록시로 변환됩니다.
• 스프링은 @Aspect 애노테이션으로 매우 편리하게 포인트컷과 어드바이스로 구성되어 있는 어드바이저 생성 기능을 지원합니다.
• @Aspect 애노테이션을 사용하면 @Pointcut, @Before, @After, @Around 등의 애노테이션을 사용하여 간단하게 어드바이저를 정의할 수 있습니다.

7.1 @Aspect 애노테이션 사용 예제

package hello.proxy.config.v6_aop.aspect;

import hello.proxy.trace.TraceStatus;
import hello.proxy.trace.logtrace.LogTrace;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

@Slf4j
@Aspect
public class LogTraceAspect {
    private final LogTrace logTrace;

    public LogTraceAspect(LogTrace logTrace) {
        this.logTrace = logTrace;
    }

    @Around("execution(* hello.proxy.app..*(..))")
    public Object execute(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        TraceStatus status = null;
        log.info("target={}", joinPoint.getTarget()); // 실제 호출 대상
        // log.info("getArgs={}", joinPoint.getArgs()); // 전달인자
        log.info("getSignature={}", joinPoint.getSignature()); // join point 시그

        try {
            String message = joinPoint.getSignature().toShortString();
            status = logTrace.begin(message);
            // 로직 호출
            Object result = joinPoint.proceed();
            logTrace.end(status);
            return result;
        } catch (Exception e) {
            logTrace.exception(status, e);
            throw e;
        }
    }
}

• AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator는 @Aspect 애노테이션이 붙은 빈을 찾아서 Advisor로 변환합니다.

7.2 @Aspect를 Advisor로 변환하는 과정

• 스프링 애플리케이션 로딩 시점에 자동 프록시 생성기를 호출한다
• 자동 프록시 생성기는 스프링 컨테이너에서 @Aspect 애노테이션이 붙은 스프링 빈을 모두 조회합니다.
• @Aspect 어드바이저 빌더를 통해 @Aspect 애노테이션 정보를 기반으로 어드바이저를 생성합니다.
• 생성한 어드바이저를 @Aspect 어드바이저 빌더 내부에 저장합니다.
• @Aspect 어드바이저 빌더
  • BeanFactoryAspectJAdvisorsBuilder 클래스입니다.
  • @Aspect 의 정보를 기반으로 포인트컷, 어드바이스, 어드바이저를 생성하고 보관하는 것을 담당합니다.
  • @Aspect 의 정보를 기반으로 어드바이저를 만들고, @Aspect 어드바이저 빌더 내부 저장소에 캐시합니다.
  • 캐시에 어드바이저가 이미 만들어져 있는 경우 캐시에 저장된 어드바이저를 반환합니다.

7.3 어드바이저 기반으로 프록시를 생성하는 과정

• 생성
  • 스프링 빈 대상이 되는 객체를 생성한다. (@Bean, 컴포넌트 스캔 모두 포함)
• 전달
  • 생성된 객체를 빈 저장소에 등록하기 직전에 빈 후처리기에 전달한다.
• Advisor 조회:
  • Advisor 빈 조회: 스프링 컨테이너에서 Advisor 빈을 모두 조회한다.
  • @Aspect Advisor 조회: @Aspect 어드바이저 빌더 내부에 저장된 Advisor를 모두 조회한다.
• 프록시 적용 대상 체크:
  • 앞서 조회한 Advisor에 포함되어 있는 포인트컷을 사용해서 해당 객체가 프록시를 적용할 대상인지 판단한다.
  • 이때 객체의 클래스 정보는 물론이고, 해당 객체의 모든 메서드를 포인트컷에 하나하나 모두 매칭해본다.
  • 조건이 하나라도 만족하면 프록시 적용 대상이 된다.
• 프록시 생성
  • 프록시 적용 대상이면 프록시를 생성하고 프록시를 반환한다.
  • 그래서 프록시를 스프링 빈으로 등록한다.
  • 만약 프록시 적용 대상이 아니라면 원본 객체를 반환해서 원본 객체를 스프링 빈으로 등록한다.
• 빈 등록
  • 반환된 객체는 스프링 빈으로 등록된다.